挪威科技工业研究院(SINTEF)、代尔夫特理工大学 (TU Delft) 与挪威 CCS 研究中心 (NCCS) 通过对庞恰特雷恩湖堤道案例分析表明:CCS 实施对最终用户的成本影响极小,但对减少CO2排放的作用很大。
二氧化碳捕集与封存(CCS)技术通过将捕集的CO2安全封存于地下而实现碳减排目标,然而,作为减少CO2排放的手段,CCS经常因过于昂贵而受到批评,事实真的如此吗?
CCS成本和收益潜力
已通过多项研究对工厂实施CCS的成本和收益潜力,以及对工厂的影响进行了彻底调查。CEMCAP H2020项目(一个在水泥行业捕集CO2的项目)表明,实施CCS使水泥成本增加 50-100%,具体取决于CO2捕集技术,同时避免高达90%的CO2排放。IEA温室气体研发计划(IEAGHG)研究表明,在钢铁厂实施 CCS将使钢铁成本增加20%,同时避免60%的碳排放。
然而,这些研究无法帮助我们了解CCS对最终用户的成本影响。大多数人不购买水泥或钢铁,而是购买用水泥和钢铁建造的产品,例如房屋或桥梁。水泥和钢铁只是基础设施总成本的一部分,因此它们的影响可能没有想象的那么大。
我们必须考虑CCS为增加成本而提供的好处,换言之,CCS对减少CO2排放的贡献。例如,如果使用CCS使建筑物的成本增加10%,但其排放量仅减少3%,则表明在这种情况下,CCS的好处不值得付出代价。但是,如果CCS可以减少50%的建筑物排放量而成本仅增加10%,则可能会得出不同的结论。
因此,要确定CCS的实际成本或收益潜力,我们必须探讨其对最终用户产品和服务的影响,包括成本和减排方面。这一直是挪威科技工业研究院和代尔夫特理工大学合作的重点。
庞恰特雷恩湖堤道案例研究
挪威科技工业研究院和代尔夫特理工大学的案例研究之一是庞恰特雷恩湖堤道(Lake Pontchartrain Causeway)。堤道由两座平行的桥梁组成,一座向北一座向南,横跨美国路易斯安那州的庞恰特雷恩湖,总长38.42公里,1969年被吉尼斯世界纪录列为“最长的水上桥梁(连续)”。南行桥上的司机收费3或5美元。
庞恰特雷恩湖堤道的鸟瞰图
案例研究考察了CCS实施对水泥和钢铁生产,以及对桥梁成本和CO2排放的影响。水泥生产考虑了富氧燃烧捕集,钢铁生产考虑了基于MEA的捕集。
当考虑从水泥和钢铁生产到桥梁作为最终产品的完整价值链时,CCS的实施仅增加了1%的成本。这是因为总成本的主要驱动因素与其他费用有关,例如建筑。不仅如此,CCS还将使桥梁的整体碳排放量减少60%。
庞恰特雷恩湖堤道案例研究在水泥和钢铁生产中实施 CCS 的整个价值链
对于碳排放量减少60%而言,成本增加1%是合理的。在庞恰特雷恩湖堤道的情况下,可以通过小幅度增加通行费来弥补1%的成本增加。此外,碳减排60%的重要性也不容忽视——尤其是仅水泥行业就占全球CO
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排放量的8%。本案例研究说明了城市和政府可以利用低碳材料的公共采购,以合理的成本实现《巴黎协定》规定的2030年雄心。
那么,对于最终用户来说,CCS真的那么贵吗?本案例研究的结果表明并非如此。虽然需要对CCS实施对最终用户产品和服务的影响进行更多研究,但这是更好地了解CCS成本和收益的第一步。
原文链接:https://blog.sintef.com/sintefenergy/is-ccs-really-so-expensive/
原文作者:Simon Roussanaly (SINTEF), Andrea Ramirez (TU DELFT), and Elda Rodriguez (TU DELFT)