发展CCUS面临哪些挑战?

　　虽然我国发展CCUS面临很多机遇，但是也面临严峻挑战，需要采取有效对策。

　　挑战一：安全隐患

　　CCUS技术处理的是高浓度和高压下的液态二氧化碳，一旦在运输、注入和封存过程中发生泄漏，会危及人身安全，甚至会对附近居民和生态系统造成不良影响。因此，从安全风险防范的角度看，需要建立风险评估体系、泄漏监测体系和应急预案等管理体系。

　　在捕集和运输环节，为保证二氧化碳的安全封存，并在可能的泄漏发生之前采取必要的应急措施，需要开展精准可靠的泄漏监测、储存体积计算等工作。在封存环节，需要综合采用一系列技术实施封存监测，如地下水监测、储层压力和温度监测等。

　　挑战二：高耗能和高成本

　　数据显示，如果现代化燃煤电厂将排放二氧化碳的80%进行捕集，将使电厂的能耗增加24%～40%。可见，CCUS技术实际上是通过消耗额外的能源换取碳排放的降低。如果技术进步无法大幅降低CCUS的能耗水平，那么政府在考虑CCUS产业规模的时候应该结合我国能源系统特点，从全生命周期的角度综合评估CCUS的减排功效，并在能源供给和减排的双重战略目标之间做出权衡。

　　高昂的捕集成本是CCUS广泛应用的又一挑战。在目前的技术水平下，不论是电厂配合燃烧前捕集技术，还是普通热电厂的燃烧后捕集技术，引入二氧化碳捕集环节都将造成发电成本增加。中科院工程热物理研究所的数据显示，华能集团上海石洞口捕集示范项目，捕集90%的排放二氧化碳，将使发电成本从大约每千瓦时0.26元提高到0.5元，成本几近翻番;中电投重庆双槐电厂碳捕集工业示范项目，捕集90%的排放二氧化碳，与普通电厂相比，投资成本将由4.59亿美元上升到5.45亿美元。

　　对此，延长石油集团副总经理王香增建议，开展CCUS要跨部门合作，比如把新型煤化工和油气开采结合起来，统筹规划，一体化推进，可有效解决捕集成本过高的问题。神华集团总工程师陈茂山认为，我国发展CCUS需要国家政策大力支持，通过碳税补贴或税收减免，削减一部分成本。也有专家认为，可开拓二氧化碳利用途径来提高经济效益，从而降低CCUS总体成本。比如，美国已经开始实施二氧化碳制塑料生产线的商业化，日本正在研究利用二氧化碳合成药物，德国拜耳正在研究基于二氧化碳原料的聚氨酯生产方法等。

　　挑战三：缺少完整的封存潜力评估

　　专家认为，在大规模实施CCUS之前，我国应尽快完成准确的封存潜力评估工作。封存潜力的总体大小、各种类型的封存储层潜力的比较关系(陆地/离岸，油气田/咸水层/煤矿)、潜在封存地址的地理分布、运输路径规划和运输方式选择等，都是不可或缺的信息。另外，我国能源资源和潜在陆上封存场所主要分布在西部地区，而东部地区是能源消费中心，如果将在东部地区捕集的二氧化碳运到西部封存地点，运输成本可想而知。

　　由于二氧化碳封存涉及政府宏观规划布局、公共安全和环境风险等综合性问题，封存潜力评估需要涵盖从国家到区域再到封存地址的递进式筛查，是一项复杂的系统工程，需要投入大量人力、物力和资本。一些专家对我国二氧化碳封存潜力做了初步评估，认为考虑到技术方面的挑战和不确定性，我国封存潜力评估工作还有很长的路要走。

　　位于美国弗吉尼亚州的一个碳捕集及与封存项目。(CFP 供图)