碳中和目標(biāo)下,發(fā)展CCUS技術(shù)具有多重協(xié)同效益
1. CCUS技術(shù)可為我國實(shí)現(xiàn)
碳中和目標(biāo)提供可觀的
減排貢獻(xiàn)。綜合考慮CCUS技術(shù)在
電力系統(tǒng)、工業(yè)部門的應(yīng)用及其負(fù)排放潛力,研究顯示預(yù)計到2050年,CCUS技術(shù)可提供減排貢獻(xiàn)為11億~27億噸二氧化碳。理由如下:
一是據(jù)預(yù)測,CCUS技術(shù)對電力系統(tǒng)的減排貢獻(xiàn)在4.3億~16.4億噸。2019年中國能源電力發(fā)展展望指出,我國電力需求到2050年預(yù)計增長到12萬億~15萬億度,即使火電占比大幅縮減至10%左右,仍有4.3億~16.4億噸二氧化碳需通過CCUS技術(shù)減排才能實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的凈零排放。
二是CCUS技術(shù)對
鋼鐵及
水泥等難以減排行業(yè)的減排貢獻(xiàn)突出。2019年能源轉(zhuǎn)型委員會與落基山研究所聯(lián)合發(fā)布的報告《中國2050:一個全面實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化國家的零碳圖景》指出,我國鋼鐵行業(yè)到2050年預(yù)計產(chǎn)量為4.75億噸,即使考慮了其他各項減排措施后,要實(shí)現(xiàn)凈零排放,還有0.5億~2.1億噸二氧化碳需要通過CCUS進(jìn)行減排。同理,即使我國水泥行業(yè)到2050年預(yù)計產(chǎn)量壓縮到約8億噸,在采用了其他減排技術(shù)后,仍有約2.6億噸二氧化碳的減排需依靠CCUS技術(shù)。
三是BECCS、DAC等負(fù)排放技術(shù)的減排潛力巨大?!?019年可再生能源數(shù)據(jù)手冊》指出,考慮農(nóng)業(yè)剩余物、林業(yè)剩余物、能源作物等生物質(zhì)燃料,我國生物質(zhì)到2050年資源潛力可達(dá)6億噸標(biāo)煤,對應(yīng)二氧化碳負(fù)排放潛力可達(dá)3.6億~5.9億噸。
2. CCUS技術(shù)的大規(guī)模部署將有效增強(qiáng)我國實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的經(jīng)濟(jì)性。一是包含CCUS技術(shù)在內(nèi)的多種低碳技術(shù)組合是實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)最為經(jīng)濟(jì)可行的方案。政府間氣候變化專門委員會(IPCC)第五次評估報告指出,如果不采用CCUS技術(shù),要實(shí)現(xiàn)本世紀(jì)末全球溫升不超過2℃的減排目標(biāo),估計整體減排成本增幅將高達(dá)138%。通過采取CCUS與能效提升、終端
節(jié)能、儲能、氫能等多領(lǐng)域多技術(shù)的減排方案相結(jié)合,有助于獲得最大成本效益。
二是CCUS技術(shù)的大規(guī)模部署可以避免大量基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的擱淺成本。2019年,我國火電合計裝機(jī)容量已達(dá)1191GW。火電加裝CCUS不僅可以避免已經(jīng)投產(chǎn)的機(jī)組提前退役,還能減少因建設(shè)其他低碳電力基礎(chǔ)設(shè)施造成的額外投資,降低實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的經(jīng)濟(jì)成本。
三是CCUS未來技術(shù)成本評估總體樂觀。2019年中國CCUS技術(shù)路線圖指出,目前高濃度排放源應(yīng)用CCUS的技術(shù)成本僅為19.7~33.1美元/噸,二氧化碳驅(qū)油技術(shù)(CO?-EOR)已經(jīng)具有零成本甚至負(fù)成本的機(jī)會。預(yù)計2035年前,CCUS的技術(shù)成本有望繼續(xù)下降30%以上,部分利用技術(shù)能夠產(chǎn)生較高的經(jīng)濟(jì)效益;同時考慮碳
市場和碳稅等激勵
政策,綜合評估CCUS未來技術(shù)成本可接受,可以實(shí)現(xiàn)商業(yè)化推廣。
3. CCUS技術(shù)在保障能源安全、促進(jìn)綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展和提高生態(tài)環(huán)境綜合治理能力等方面具備較好的協(xié)同效益。一是CCUS技術(shù)能夠推動多元能源系統(tǒng)構(gòu)建并避免能源結(jié)構(gòu)過激調(diào)整,進(jìn)而保障國家能源安全。CCUS技術(shù)協(xié)同開展低碳化石能源制氫,在降低制氫成本的同時,實(shí)現(xiàn)高碳與低碳能源協(xié)同發(fā)展與安全利用。
二是二氧化碳資源化利用促進(jìn)綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展。伴隨未來低碳科技創(chuàng)新與成果轉(zhuǎn)化,二氧化碳資源化利用有望發(fā)展成為占據(jù)綠色經(jīng)濟(jì)制高點(diǎn)的新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè),在增加市場綠色產(chǎn)品供給量的同時,帶動產(chǎn)業(yè)低碳科技創(chuàng)新和工藝轉(zhuǎn)型的積極性。
三是CCUS技術(shù)有助于提高生態(tài)環(huán)境綜合治理能力。我國以化石能源為主的能源結(jié)構(gòu)導(dǎo)致二氧化碳與主要大氣污染物的排放具有很強(qiáng)的“同根、同源、同過程”特征,火電加裝CCUS有助于推進(jìn)二氧化碳和大氣污染物的協(xié)同治理。此外,二氧化碳驅(qū)水技術(shù)(CO?-EWR)為我國西部水資短缺
問題提供了新的解決方案。通過利用該技術(shù)將捕集到的二氧化碳注入咸水層,可以驅(qū)替深部咸水并淡化利用;同時該項技術(shù)可以降低地下壓力,提高二氧化碳封存工程的安全性。