CCS技術的環境、經濟和社會因素
碳捕獲和存儲技術作為應對全球氣候變暖的一種措施正在逐步受到科學界和企業的關注。然而這項技術的發展還會受到環境、經濟和社會諸多因素的影響。
1、環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,其捕獲和存儲會對人類健康和安全、對自然和環境造成一定的風險。這些風險主要與從工程系統(如捕獲和運輸管道)或地質存儲點的可能泄漏有關。
具體說,碳捕獲和存儲對當地健康、安全和環境的危害來源于三方面:
(1)淺層地下和近表面環境處氣態CO2高濃度產生的直接效應。
(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。
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、對陸地和海洋生態系統的危害、誘發地震、引起地面沉降或升高。
對地質存儲風險的有效緩解由下列4個相互有關聯的活動組成:仔細地選擇廠址,包括性能和風險評價以及考慮社會經濟和環境因素;實施監測,保證存儲項目按預定計劃執行,并對發生泄漏的事件作出早期報警;在管理上實施有效的監管;實施補救措施,排除和限制泄漏的起因和后果。地質存儲項目必須挑選場址,很好運行,以避免發生泄漏。然而,在某些場合下,泄漏還是會發生的,需要采取補救措施,以終止泄漏或阻止對人類或生態系統造成的危害。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,除在化石能源生產和研究的企業和機構外,對其可以作為一種潛在的減排選擇方式還了解不多。因此,這項技術的擴散將會給普通公眾帶來更大的影響。如有關分離廠和輸運管道的建設和運營,作為化石燃料和能源服務的長期選擇,以及這些服務對消費者產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優、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開發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對。
3、經濟評估
在碳捕獲和存儲的3個環節即捕獲分離、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。
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基于2002年的燃料、特殊技術和各國環境,如果將碳捕獲和存儲技術用于電力生產,每千度電的費用估計會增加約0. 01~0. 05美元。隨著技術開發的進步,規模經濟的擴大等,未來碳捕獲和存儲技術的費用將會降低。根據預測,在未來10年,捕獲的費用將可能下降20% ~30%。更多的新技術目前尚在研究和示范階段,只有這些技術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的進一步成熟和規模化的增加而逐漸下降。能源和經濟模型表明,只有當總成本降到25~30美元/tCO2時,CCS技術才可能大規模適用。
4、市場障礙
除了上面談到的經濟因素外,市場障礙也不容回避,這包括從事風險的組織機構和部門、技術不確定性和市場的不確定性幾個因素。從組織機構講,要求能源企業、油氣海運企業、產油企業和政府在20~30年內都需要通力合作,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,捕獲和存儲的經濟性對技術和系統關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定已直接涉及到在沿海的地質存儲。如一些國家沿襲的方式是由政府來考慮與CO2存儲相關的長期責任,如地下采礦作業等。還有一些國家,特別是美國,要考慮涉及到的與地上財產擁有者所屬的財產權。另外,一些國際公約(如《聯合國海洋法公約》、《倫敦公約》等)也涉及到CO2注入海洋會引起環境變化等,但所有這些已經起草完的公約都沒有特別考慮CO2的存儲。關于碳收集所涉及的法律規范問題,包括國內法方面和國際法方面。
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