碳捕獲和存儲技術(shù)作為應(yīng)對全球氣候變暖的一種措施正在逐步受到科學界和企業(yè)的關(guān)注。然而這項技術(shù)的發(fā)展還會受到環(huán)境、經(jīng)濟和社會諸多因素的影響。

1、環(huán)境風險評估與風險緩解與補救

CO2作為一種帶有窒息特性的酸性物質(zhì),其捕獲和存儲會對人類健康和安全、對自然和環(huán)境造成一定的風險。這些風險主要與從工程系統(tǒng)(如捕獲和運輸管道)或地質(zhì)存儲點的可能泄漏有關(guān)。

具體說,碳捕獲和存儲對當?shù)亟】怠踩铜h(huán)境的危害來源于三方面:

(1)淺層地下和近表面環(huán)境處氣態(tài)CO2高濃度產(chǎn)生的直接效應(yīng)。

(2)溶解的CO2對地下水化學的影響。

(3)CO2注入替代流體所造成的效應(yīng)。

因此可能潛在風險包括: CO2逃逸到大氣層對人體健康與安全的潛在危害、CO2泄漏和鹽水取代對地下水的危害、對陸地和海洋生態(tài)系統(tǒng)的危害、誘發(fā)地震、引起地面沉降或升高。

對地質(zhì)存儲風險的有效緩解由下列4個相互有關(guān)聯(lián)的活動組成:仔細地選擇廠址,包括性能和風險評價以及考慮社會經(jīng)濟和環(huán)境因素;實施監(jiān)測,保證存儲項目按預(yù)定計劃執(zhí)行,并對發(fā)生泄漏的事件作出早期報警;在管理上實施有效的監(jiān)管;實施補救措施,排除和限制泄漏的起因和后果。地質(zhì)存儲項目必須挑選場址,很好運行,以避免發(fā)生泄漏。然而,在某些場合下,泄漏還是會發(fā)生的,需要采取補救措施,以終止泄漏或阻止對人類或生態(tài)系統(tǒng)造成的危害。此外,有效的補救措施還包括可以向公眾提供更進一步的保障,地質(zhì)存儲將是安全和有效的。

2、公眾意識

碳捕獲和存儲作為一項新興技術(shù),除在化石能源生產(chǎn)和研究的企業(yè)和機構(gòu)外,對其可以作為一種潛在的減排選擇方式還了解不多。因此,這項技術(shù)的擴散將會給普通公眾帶來更大的影響。如有關(guān)分離廠和輸運管道的建設(shè)和運營,作為化石燃料和能源服務(wù)的長期選擇,以及這些服務(wù)對消費者產(chǎn)生的價格等都需要開展特別的知識普及。因此政府需要在提高公眾對這項技術(shù)優(yōu)、缺點的知曉方面扮演一個重要角色,需要將公眾意識普及與技術(shù)開發(fā)放在同等重要的地位給予考慮,以保證公眾意識的提高和合理的應(yīng)對。

3、經(jīng)濟評估

在碳捕獲和存儲的3個環(huán)節(jié)即捕獲分離、運輸、存儲中,捕獲分離的成本在總碳捕獲和存儲成本中占的比例最大,具體見下表。

基于2002年的燃料、特殊技術(shù)和各國環(huán)境,如果將碳捕獲和存儲技術(shù)用于電力生產(chǎn),每千度電的費用估計會增加約0. 01~0. 05美元。隨著技術(shù)開發(fā)的進步,規(guī)模經(jīng)濟的擴大等,未來碳捕獲和存儲技術(shù)的費用將會降低。根據(jù)預(yù)測,在未來10年,捕獲的費用將可能下降20% ~30%。更多的新技術(shù)目前尚在研究和示范階段,只有這些技術(shù)的成熟運用將可望有更多的降價空間。運輸和存儲的費用也將隨著技術(shù)的進一步成熟和規(guī)?；脑黾佣饾u下降。能源和經(jīng)濟模型表明,只有當總成本降到25~30美元/tCO2時,CCS技術(shù)才可能大規(guī)模適用。

4、市場障礙

除了上面談到的經(jīng)濟因素外,市場障礙也不容回避,這包括從事風險的組織機構(gòu)和部門、技術(shù)不確定性和市場的不確定性幾個因素。從組織機構(gòu)講,要求能源企業(yè)、油氣海運企業(yè)、產(chǎn)油企業(yè)和政府在20~30年內(nèi)都需要通力合作,還需要大量的前期資本投入,這就需要建立一種機制在利益相關(guān)者之間能均衡分攤風險,以使項目順利進展。在不確定性方面,捕獲和存儲的經(jīng)濟性對技術(shù)和系統(tǒng)關(guān)鍵要素成本的不確定性非常脆弱,所以除非能充分判斷出效益的回報,一般情況下企業(yè)是不愿意承擔這種風險的。

另外,對市場的油、氣和煤的價格也是非常敏感的。如果投資一座能運行20年的工廠,其成本效益將決定于多長時間的資本回收。因此,在市場化運作方面要綜合考慮這些因素,加強合作和風險分攤。

5、法律地位

目前一些國家已有的法律規(guī)定已直接涉及到在沿海的地質(zhì)存儲。如一些國家沿襲的方式是由政府來考慮與CO2存儲相關(guān)的長期責任,如地下采礦作業(yè)等。還有一些國家,特別是美國,要考慮涉及到的與地上財產(chǎn)擁有者所屬的財產(chǎn)權(quán)。另外,一些國際公約(如《聯(lián)合國海洋法公約》、《倫敦公約》等)也涉及到CO2注入海洋會引起環(huán)境變化等,但所有這些已經(jīng)起草完的公約都沒有特別考慮CO2的存儲。關(guān)于碳收集所涉及的法律規(guī)范問題,包括國內(nèi)法方面和國際法方面。

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