编者按:他山之石:从2016年纽约时报关于美国部署CCS的辩论,可以了解支持与反对CCS的观点,以及通过辩论逐步让美国民众、工业界、科学界认识到没有CCS根本不可能实现气候目标的历程。这次辩论也推动了激励CCS的Carbon Capture Utilization and Storage Act(碳捕集利用与封存行动法案)于2016年7月13日进入美国国会表决,该法案即为支持CCS的45Q抵免税扩大法案的前身,经过修改后由美国参众两院在2018年2月9日表决通过,成为CCS发展的里程碑。
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Howard J. Herzog:麻省理工学院能源倡议的高级研究员,对温室气体减排技术的研究由政府和能源行业资助。修改于2016年7月7日
观点一:碳捕集与封存在技术上是可行的,它可以在财务上可行
为了充分应对气候变化,我们需要彻底改变能源系统,以消除几乎所有的CO2排放。在分析不同的技术选择时,比较的重要措施是可以实现多少减排,并以什么价格。不幸的是,辩论通常从客观分析转变为情感论证,这些论据可能会掩盖事实并阻碍朝向消除CO2排放的最终目标的进展。事实是,所有能源技术都有优势和弱点。我们需要发挥自己的优势,尽量减少自己的弱点。
CO2捕集和封存(CCS)通过将CO2排放量减少到接近零来解决化石燃料的主要缺点。它与风力或太阳能这种只可以在需要时产生电力的能源不同,CCS有几个优点,其一,它是能源密集型行业如水泥、炼油、石化和钢铁等清洁能源的最有效的形式;其二,它与我们的化石燃料基础设施兼容,这些化石燃料提供了当下超过80%的商业能源;其三,它与生物质发电厂结合时可以产生负排放。
碳捕集与封存已经在全世界约20个项目中成功地证明,每个项目每年封存约一百万吨或更多的CO2。Kemper项目的大多数问题是由于与碳捕集技术不直接相关的问题。
然而,在当今的市场中,碳捕集与封存通常太贵了。这是因为政策不能对CO2排放设定显着的限制。因此,向大气中排放CO2比捕集和封存CO2要便宜。但基于政府间气候变化评估小组报告5中总结的许多研究,有更多的选择,包括碳捕集与封存,降低了达到CO2稳定目标的成本。
气候挑战的规模如此之大,我们需要尽可能多的选择,包括可再生能源、核能和碳捕集与封存。但是,认为可再生能源可以做到这一点是一个非常危险的命题。风和太阳的一个弱点是它们的间歇性。但支持者现在声称能量储存可以解决这个问题。一般的技术乐观主义者在麻省理工学院的技术评论最近的一次采访中说:“我在五个电池公司,五分之五的时间很艰难...当人们思考能源解决方案时,你不能假设会有一个存储奇迹。”
我们想把所有的鸡蛋放在投机篮子里吗?我认为更谨慎的做法是开发包括碳捕集与封存在内的低碳能源选择组合。
AllisonKole:气候调查中心的高级法律顾问。修改于2016年7月7日
观点二:采用昂贵的碳捕集技术来帮助气候变化为时已晚
尽管几十年的努力,燃煤发电厂的碳捕集和封存还没有接近抵消煤炭造成的损害,并创造了自己的新危险。“清洁煤”一词似乎是一个矛盾,所以毫不奇怪,碳捕集,一种由工业吹捧的技术,对清洁煤炭几乎没有什么作用。
然而,政策制定者,被煤炭行业刺激,继续投资金钱和宝贵的时间,试图为燃煤电厂开发碳捕集。能源部在1997年开始发展碳捕集,自2008年以来,国会已经拨款70亿美元用于碳捕集计划。尽管如此,在美国没有商业规模的碳捕集电厂上网,而且在美国和国外的长期废弃项目列表也在增长。
碳捕集是一种昂贵的技术,需要大量的新基础设施。这包括用于运输捕集的CO2的可能数千英里的管道以及用于防止泄漏的储存场所的维护和监测。假设这些障碍能够被克服,那么碳捕集作为应对气候变化的有效工具,要想按需要扩大规模,可能已经太晚了。为了实现有意义的CO2减排,到2020年必须有大约100个碳捕集项目上线,到2050年必须有3000个。目前还没有任何碳捕集项目能够捕集到所承诺的CO2量。
此外,碳捕集投资并不是减少碳排放的明智策略。为了收回成本,一些碳捕集电厂运营商计划向石油公司出售CO2,以帮助他们开采更多的石油。此外,由于碳捕集降低了燃煤电厂的效率,所以使用碳捕集实际上需要使用更多的煤以产生与没有碳捕集的设备相同量的能量。
撇开成本、基础设施问题和效率问题不谈,利用碳捕集来减少碳排放忽略了煤炭对环境和社区的有害影响。无论实现了多少碳减排,采用碳捕集技术的植物仍然会释放有害的空气污染物,并产生污染的煤灰池。无论是否进行碳捕集,煤炭的燃烧、储存和提取对贫困社区和有色人种社区的影响都格外严重。
我们负担不起对碳捕集白日梦的进一步投资,因为这将使国家无法开发应对气候变化的真正解决方案和适应技术。我们的能源和环境的未来不应该由衰落的煤炭行业的狭隘眼光所决定。
DavidHawkins:自然资源保护委员会气候计划主任,卡特政府管理期间在环境保护局工作。修改于2016年7月7日
为什么我们要认真考虑一个看似错误的想法,比如从化石燃料发电厂捕集碳污染,并将其泵入地下一英里或更深处,我们希望它永远留在那里?唯一诚实的答案是,它可能比另一种选择更好。
我们正在大踏步地用风能、太阳能和高效能源取代肮脏的化石发电厂。但是,大踏步前进并不意味着一夜之间就能停止使用化石燃料。一些国家仍在建设燃煤电厂,美国仍在建设天然气电厂。这些最新的工厂可能会在未来几十年里不断排放碳污染物。除非我们做些什么,否则这些植物将把数十亿吨的碳污染排放到空气中,这些污染将在那里停留几个世纪,使气候破坏变得更糟。
我们可以关闭这些工厂,这将是气候的最佳解决方案。但如果这一切发生得不够快呢?然后,我们可以选择让它们喷涌而出,或者通过捕集碳污染,并将其注入深埋的岩层中,使其远离空气。
但这样安全吗?它能起作用吗?我们确实有一些经验来帮助我们做决定。在美国,从20世纪70年代开始,我们每年向地质构造中注入大约4000万吨CO2。这些地层就是油田,CO2被用来在老化的油田中生产剩余油。(来自已开采油田的石油总比来自原始或危险地区的新油田要好。)
这些油田没有严格监控,所以他们不能证明我们可以安全地做到这一点。但他们是有力的证据,专业地质学家是正确的,当他们说,如果正确的地层被选择和谨慎操作(强大的政府规则可以要求这一点),CO2可以确实封存安全,可以一直封存下来,直到几百年,它变成了一个坚实的事实,我们不必关心其安全。
碳捕集与封存永远不应该是我们首选的气候保护工具:能源效率、风能和太阳能已经获得了这种作用。但是做得好,碳捕集可以发挥支持作用,使我们能够防止发电厂和工厂的碳污染,直到我们成功地关闭它们或将其转换为无碳能源。
David Bookbinder:Element VI咨询公司的合伙人,也是Niskanen中心的附属研究员。修改于2016年7月7日
许多人认为,碳捕集和封存技术是最有前途的技术,可以将温室气体排放限制在接近政治家演讲中设想的水平。但是,即使假设这项技术被证明是可行的,碳捕集也是极其昂贵且不受监管的。
尽管联邦政府已经对许多提出的碳捕集项目进行了补贴,但是成本已经杀死了除了两个之外的所有碳捕集项目。(值得注意的是,南方公司一直坚持其中之一--Kemper,尽管它超过预算数十亿。)除非成本大幅下降,或者国家征收强有力的碳税,使消除二氧化碳排放成为与传统化石燃料发电厂相比的显著竞争优势,否则碳捕集技术将毫无经济意义。
目前,关于捕集CO2的唯一法规来自联邦《安全饮用水法》(Safe Drinking Water Act),该法案禁止将CO2注入可能污染饮用水含水层的基岩中。没有规定CO2必须在地下停留多长时间,谁拥有它,谁应对泄漏造成的环境或人身伤害负责。如果一家发电厂出售捕集的二氧化碳,比如说,为了提高石油采收率(就像肯珀所做的那样),那么一旦CO2离开了它的工厂,电厂就不对CO2负责了。事实上,新的主人甚至没有义务注入它。如果购买CO2的石油公司决定不需要它,“清洁空气法案”允许公司简单地将其排放到大气中。这完全违背了碳捕集的目的。
政府需要规范捕集的CO2的储存方式,并必须证明处置地点,明确指定谁(生产者和/或注入者)负责排放。没有这些措施,公众就不会对项目的安全性有信心。而且,由于CO2必须在地下保存数百年,因此碳捕集还需要一个联邦责任信托基金来承担储存和注射场所管理的长期完整性。
没有一个显着的碳价格和一个全面的监管制度,碳捕集与封存将仍然是一个白日梦——无论纳税人花多少钱在它上面。