美国应大力推广CCS技术

劳伦斯利弗莫尔国家实验室首席能源专家 朱利奥•弗里德曼 , 净化空气任务组织常务董事阿蒙德•科恩 为英国《金融时报》撰稿

如果你相信宣传的话，页岩气将会解决美国的许多问题，从油价高企到中东战事。它无疑会为美国带来巨大的益处。然而，页岩气在应对气候变化中的角色遭到误解，必须尽快加以澄清。

至少从美国的角度看，持有乐观看法有一定理由的。国际能源署(IEA)最近预测，美国到2015年将超过俄罗斯，成为全球最大的天然气生产国。美国还在应对气候变化领域走在了欧洲的前面。如果美国早先批准了1997年《京都议定书》(Kyoto protocol)的话，那么它现在已经履行了相应的义务。

现在来看看坏消息。气候变化依然是个大问题，尽管美国的能源结构开始有所改善。

要解决上述矛盾，主要办法在于使用“水力压裂法”(hydraulic fracturing)（或“fracking”），将宾夕法尼亚州马塞卢斯以及其他地区的页岩层中储量丰富的天然气开采出来。美国突如其来的非传统天然气繁荣意味着，它将使用更多的天然气，并减少煤炭的使用量。天然气发电的二氧化碳排放量仅为煤炭发电的一半。公用事业企业最近宣布，美国煤炭发电产能下降了大约8%。在美国减少的二氧化碳排放量中，约一半可归功于天然气对煤炭的替代，其余部分则主要归因于经济衰退。

然而，温室气体的累积排放量依然在上升。由于多个世纪以来，二氧化碳一直滞留在大气层里，即便每年的排放量在减少，二氧化碳的总含量仍在大幅上升。

全球能源需求将在未来二十年增长一倍，这让问题变得更加严重。即便中国和东欧开始大规模地使用“水力压裂法”开采页岩气，全球二氧化碳实际排放量也不会下降——降下来的仅仅是排放量的增速。这只会让最糟糕的气候场景推后十年出现。没错，对风能和太阳能的利用正在增长，但现在它们在全球能源供应量中的占比不到3%；即便到了2035年，其比重仍可能远低于20%。煤炭依然是全球消耗量增长最快的燃料。在2011年，煤炭发电增速是风能和太阳能的7倍，是天然气的3倍。所幸的是，现在可以使用技术大幅削减所有化石燃料（煤炭和天然气之类）发电厂的温室气体排放量。

碳捕集与封存技术(CCS)是指将大型工厂排放的二氧化碳捕集和集中起来，然后深埋于地下。这种技术永久性地防止了二氧化碳进入大气层。

美国率先开展了CCS技术的研发。美国能源部持续对该技术进行投资，并创建了一个全球CCS知识库。挪威、英国、法国、中国、加拿大、澳大利亚和日本支持并推出了大型示范项目，通用电气(General Electric)、西门子(Siemens)和斯伦贝谢(Schlumberger)等公司拥有必要的商业设备和实践经验。

许多人认为CCS技术只适用于煤炭发电，但情况并非如此。事实证明，以天然气为燃料的发电厂可能最容易运用这种技术。这是因为天然气发电厂的碳排放量较少，一开始捕集和地下处理的二氧化碳也较少，从而不会产生可能影响设备运转的杂质。天然气发电厂将天然气转化为电力的效率高于煤炭发电厂。

出于上述原因，新建一座零排放的天然气发电厂的费用低于新建一座零排放的燃煤发电厂。

那么是什么阻止CCS商业示范和推广项目取得进展呢？

首先是成本。使用CCS技术的确会增加煤炭或天然气发电成本，尽管这种成本将随着技术创新而下降。解决办法在于加快实施示范项目，政府为较早采用CCS技术的企业加以奖励。电厂排放的二氧化碳也可以用于从废弃油田中开采更多的石油，这相应会增加收入从而抵消采用CCS技术的成本。

第二个障碍是一个不同寻常的不作为联盟。许多环保主义者反对采用CCS技术，是因为这会促使人们使用煤炭，但他们忽视了这个世界仍将在很长一段时期内依赖煤炭和天然气的事实，同时也忽视了我们不得不处理它们制造出的二氧化碳。其他环保主义者、部分化石燃料领域人士以及政客们，通常只是对天然气发电导致短期内污染下降而沾沾自喜，却忽视了长期排放的影响。

低成本的天然气，可能标志着一个天然气发电持续发展并产生商业竞争力的新时代的开始。如果美国在天然气CCS技术方面领先，就会向全世界表明，美国可以拥有廉价、清洁的电力，但对气候的影响微乎其微。

本文作者是美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室(Lawrence Livermore National Laboratory)首席能源专家朱利奥•弗里德曼(Julio Friedmann)和净化空气任务组织(Clean Air Task Force)常务董事阿蒙德•科恩(Armond Cohen)。