20452045技術(shù)路線圖ieaieaInternationalEnergyAgency從經(jīng)濟、環(huán)境和社會的角度看，當(dāng)前的能源供應(yīng)和消費的趨勢顯然是不可持續(xù)的。如果不果斷采取行動，與能源有關(guān)的CO2排放在2050年將增加一倍以上，而持續(xù)增長的石油需求則將加重人們對能源供應(yīng)安全的擔(dān)憂。我們能夠且必須改變當(dāng)前的模式，這將引發(fā)一場能源技術(shù)革命，而低碳能源技術(shù)將在其中扮演關(guān)鍵角色。如果我們想實現(xiàn)溫室氣體減排的目標(biāo)，提高能效、可再生能源、CO2捕集和埋存、核能以及新型交通運輸?shù)刃录夹g(shù)就需要得到廣泛的推廣應(yīng)用，且每個主要國家和經(jīng)濟領(lǐng)域都應(yīng)參與其中。如果希望目前的投資決定不會使我們在未來長期背負(fù)次優(yōu)技術(shù)的包袱，我們的任務(wù)刻人們正逐漸認(rèn)識到將政治見解和理論分析轉(zhuǎn)化為具體行動的急迫性，為了推動這一轉(zhuǎn)化，應(yīng)八國集團峰會的要求，國際能源署（IEA）目前正針對部分重點技術(shù)制訂相應(yīng)的技術(shù)路線圖，從而力圖為國際社會推動特定技術(shù)的發(fā)展提供可靠、理性的依據(jù)。技術(shù)路線圖將描述特定技術(shù)從現(xiàn)在到2050年的發(fā)展途徑，以及為了充分發(fā)揮該技術(shù)潛力所必需的技術(shù)、經(jīng)濟、政策和公眾參與等方面的關(guān)鍵突破。此外，技術(shù)路線圖還特別關(guān)注了技術(shù)開發(fā)及其在新興經(jīng)濟體中的推廣。而國際合作將是實現(xiàn)這些目標(biāo)的這份技術(shù)路線圖首次詳細(xì)描繪了CCS技術(shù)的發(fā)展情景，亦即從當(dāng)前少量的大規(guī)模項目到2050年超過3000座CCS項目的技術(shù)成長過程。它指出，未來10年將是決定CCS技術(shù)成敗關(guān)鍵時期，政府、工業(yè)界及公眾利益相關(guān)方必須盡快采取行動，在世界各地建設(shè)多種多樣的CCS示范工程。為實現(xiàn)路線圖設(shè)定的情景，技術(shù)路線圖最終系統(tǒng)性地給出了利益相關(guān)方近期需要采取的行動。IEA提出這一技術(shù)路線圖的目的不僅僅在于要加強國際討論以突出CCS作為應(yīng)對技術(shù)的重要性和緊迫性，更在于促進(jìn)CCS技術(shù)NobuoTanaka主要發(fā)現(xiàn)4序言CCS技術(shù)背景5CCS現(xiàn)狀8技術(shù)集成和規(guī)?；煞ㄒ?guī)框架IEABLUE情景中CCS的部署條件13CO2減排目標(biāo)14CCS項目部署16CCS成本和投資需求21未來10年CO2捕集25CO2運輸30CO2埋存32其他建議：行動和節(jié)點法律法規(guī)36公眾培訓(xùn)和公眾參與結(jié)論：利益相關(guān)方的近期行動建議42附錄1參考文獻(xiàn)44附錄2相關(guān)網(wǎng)站鏈接452CO2捕集和埋存技術(shù)路線本報告由國際能源署能源科技政策部編寫。能源科技政策部主管PeterTaylor在編寫過了寶貴指導(dǎo)及鼓勵。TomKerr是本報告的主要很多同事，包括KeithBurnard,JoanaChiavari,IanCronshaw,RebeccaGaghen,U數(shù)位顧問和IEA的工作人員對本報告的不同章節(jié)做供了藍(lán)色技術(shù)路線圖中能源技術(shù)展望的模型分析以及其他輸入數(shù)據(jù)。愛丁堡為公眾參與章節(jié)提供了初步的輸入數(shù)據(jù)。雖然不是合同參與者，倫敦大學(xué)的IanHavercroft為規(guī)章節(jié)做出了重要貢獻(xiàn)。EddyHillDesign公司的EddyHill提供了報告排版以及全部圖形設(shè)計和編排服務(wù)。IEA的SandraMartin協(xié)助準(zhǔn)備手稿，Energetics公司的RossBrindle提供了編修服務(wù)IEA的能源研究和技術(shù)委員會指導(dǎo)了本報告的工作，委員會成員的評審意見和建議至關(guān)重來自工業(yè)界、政府和非政府組織的參會專家的建議和支持對本報告意義至關(guān)重要，他們針對路線圖草稿提出了審閱、批注意見，并提供了全程指導(dǎo)和支持。作者在此對所有做出貢獻(xiàn)但并未具名?CO2的捕集和埋存(CCS)是低成本減緩溫室氣體(GHG)排放對策的重要組成部分。IEA的分析結(jié)果表明，如果要將2050年的全球CO2排放降低至2005年的水平，缺少CCS技術(shù)將使整體成本上升70%。為此，本報告描繪了一張CCS技術(shù)發(fā)展的宏圖，其愿景包括在2020年全球建成100座CCS工程，而在2050年?要達(dá)到技術(shù)路線圖所預(yù)想的CCS技術(shù)發(fā)展水平，2010至2050年間需要的增量投資超過2.5~3萬億美元。以2050年溫室氣體減排50%為目標(biāo)，這一投資成本將占總體減排成本的6%。為此，在2010至2020年間，經(jīng)合組織國家政府需要將CCS示范項目投資提高到年均35~40億美元的水平。與此同時，還需要建立新機制（包括政策指令、溫室氣體減排激勵措施、退稅或其他投融資機制等）以推動?未來的10年內(nèi)，雖然引領(lǐng)CCS技術(shù)前進(jìn)的主力將是發(fā)達(dá)國家，但是發(fā)展中國家也必須盡快地推廣CCS。為此，需要加強針對發(fā)展中國家CCS示范項目的國際協(xié)作以及資金支持，其資金力度在每年15~25億美元，而這意味著CCS需要被納入清潔發(fā)展機制?CCS不應(yīng)僅限于“潔凈煤”技術(shù)的范疇，也應(yīng)該廣泛應(yīng)用于生物質(zhì)能或天然氣發(fā)電廠、替代燃料生產(chǎn)和天然氣工業(yè)，以及水泥、冶?雖然目前CO2捕集是一種商用技術(shù)，但其過高的成本需要降低，且尚需商業(yè)規(guī)模示范工程的驗證。此外，新型CCS技術(shù)，尤其是不同工業(yè)源排放的CO2的處理技術(shù)以及CCS與生物質(zhì)能利用和氫能生產(chǎn)的整合技術(shù)，尚需?CO2的管道運輸技術(shù)已得到驗證，該領(lǐng)域當(dāng)前面臨的主要挑戰(zhàn)在于制訂長期戰(zhàn)略，以期實現(xiàn)CO2多源匯聚以及建立源匯優(yōu)化匹配的管道運輸網(wǎng)絡(luò)。為了應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，政府需要嘗試啟動區(qū)域規(guī)劃，并著手推動建立CO2?當(dāng)前迫切需要加深對全球CO2埋存前景的認(rèn)識。盡管已經(jīng)掌握了有望實現(xiàn)低成本埋存的廢棄油氣田的分布，但鹽水層才是長期埋存的最重要手段。然而，目前只有少數(shù)鹽水層的埋存潛力得到了評估。此外，亟需開發(fā)一套全球通用的埋存地選取、監(jiān)測、驗證和風(fēng)?雖然一些國家和地區(qū)已經(jīng)在建立專門的CCS法律和法規(guī)框架方面取得了重要進(jìn)展，但大多數(shù)國家還面臨著諸多問題。其中之一即建立短期的監(jiān)管方法以幫助CCS示范工程的建設(shè)，同時，建立全面的監(jiān)管體系以推動CCS?當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)對CCS的擔(dān)憂很正常，需要面對和處理。在制訂針對社區(qū)的公眾參與策略的過程中，從為關(guān)鍵活動提供資源，到提供CCS項目的成本和收益（相對于其他溫室氣體減緩措施）的對比信息，政府都應(yīng)充當(dāng)領(lǐng)導(dǎo)者?由于時間和資金的限制，本技術(shù)路線圖提出的情景必須依靠更廣泛的國際合作才能實現(xiàn)。特別是需要加強針對發(fā)展中國家的能力建設(shè)和知識/技術(shù)轉(zhuǎn)移的努力。此外，擁有全球業(yè)務(wù)的工業(yè)部門也應(yīng)拓展其在CCS領(lǐng)域的4CO2捕集和埋存技術(shù)路線為了應(yīng)對能源安全、氣候變化和可持續(xù)發(fā)展的全球挑戰(zhàn)，迫切需要加快研發(fā)先進(jìn)的潔凈的能源利用技術(shù)，這是2008年6月日本青森縣舉行的八國集團峰會（加拿大、法國、德國、意大利、日本、俄國、英國和美國）中能源部長級會議達(dá)成的共識。這次會議請求IEA制訂路線圖在IEA的支持下，我們將提出一項國際倡議，旨在制訂路線圖以指導(dǎo)包括CCS和其他先進(jìn)能源技術(shù)在內(nèi)的新技術(shù)的研發(fā)及合作。我們重申Heiligendamm承諾，即抓緊開發(fā)、部署和促進(jìn)清潔能源技術(shù)，我們認(rèn)可并鼓勵采取更廣泛的政策措施，如透明的法規(guī)框架、經(jīng)濟和財政激勵機制、公/私合作機制以為了實現(xiàn)這一宏偉目標(biāo)，IEA決定編寫19種能源供/需技術(shù)的全球路線圖。接受國際指導(dǎo)并與工業(yè)界密切溝通的前提下，IEA牽頭主持具體工作，其根本目的在于推動關(guān)鍵技術(shù)在全球范圍的發(fā)展和應(yīng)用，以最終實現(xiàn)2050年溫室氣體排放量減少50%的目標(biāo)。這一技術(shù)路線圖將協(xié)助政府、企業(yè)和投融資方明確加快技術(shù)發(fā)展和由技術(shù)發(fā)展的利益相關(guān)方認(rèn)定的技術(shù)、政策、法律、金融、市場和組織等方面的動態(tài)需求。致力于提升和加強各合作方在相關(guān)技術(shù)的研究、開發(fā)、示范和部署(RDD&D)方為了從國家和全球?qū)用婕铀偾鍧嵓夹g(shù)的RDD&D進(jìn)程，路線圖將為政府決策者、企業(yè)和投融資方指出特定技術(shù)的主要障礙、機會和政CCS技術(shù)背景2008能源技術(shù)展望（ETP）報告指出，如果不推行新政或沒有因為化石能源消耗上升而限制能源供應(yīng)，2050年能源領(lǐng)域的CO2排放量將比2005年增長130%（IEA，2008a）。為解決這個問題，需要一場包含提高能效、增加可再生能源與核能的份額、化石能源脫碳發(fā)電技術(shù)等諸多技術(shù)組合的能源技術(shù)革命。CCS是唯一能夠減少化石能源消耗大戶（如燃料轉(zhuǎn)化、工業(yè)和發(fā)電等）CO2排放的技術(shù)。能源技術(shù)展望中的BLUE情景指出，為了以最具成本效益的方法（見圖1）實現(xiàn)2050年溫室氣體排放減半的目標(biāo)，并最終維持大氣中溫室氣體濃度的穩(wěn)定，CCS技術(shù)將承擔(dān)1/5的減排任務(wù)；反之，缺乏CCS技術(shù)將使整體成本上升70%(IEA,2008a)1。因此，CCS是實現(xiàn)可持續(xù)地減少全球溫室氣體排放的技術(shù)組合中不可或缺的組成部分。一般而言，忽視CCS技術(shù)將提高溫室氣體的整體減排成圖1：在2050年溫室氣體減排最低成本情景中，CCS的貢獻(xiàn)1/5的減排量要點：要點：缺乏CCS技術(shù)將使2050年減排50%的整體成本上升70%。如此大規(guī)模的CCS技術(shù)部署意味著極大的全球挑戰(zhàn)。目前，投入運行的全流程的商業(yè)規(guī)模CCS項目只有4座。雖然這些項目證實了成規(guī)模的CCS技術(shù)是可行的，但仍然需要在若干國家建立近百座商業(yè)化規(guī)模的不同配置的CCS示范工程，而其領(lǐng)域?qū)⑸婕鞍l(fā)電和工業(yè)領(lǐng)域如水泥、鋼鐵冶金、化工生產(chǎn)和天然氣加工。只有通過建設(shè)并運行不同配置的大規(guī)模商業(yè)化示范，才能掌握CCS集成和放大技術(shù)。近期部分國家政府公布了的對若干大規(guī)模示范項目的資助計劃，這表明他們已經(jīng)開始著手解決這些問題。但是，想要成功地部署商業(yè)化規(guī)模的CCS項目，前方仍然面臨著許多挑戰(zhàn)。為了實現(xiàn)本路線提出的宏偉目標(biāo)，政府、企業(yè)以及公眾利?為大型示范項目籌措資金，并將CCS納入溫?通過推動CCS研發(fā)和示范解決高能耗與高成?勘探、開發(fā)和資助尋找充足的CO2埋存容量?構(gòu)建適當(dāng)?shù)姆珊头ㄒ?guī)框架，以確保項目實6CO2捕集和埋存技術(shù)路線?適當(dāng)資助針對CCS的公眾傳播，并優(yōu)先支持?推動更廣范圍內(nèi)的國際合作，尤其在以化石能源為主的發(fā)展中國家應(yīng)加強能力建設(shè)以及本技術(shù)路線圖旨在提出應(yīng)對上述挑戰(zhàn)的愿景。首先，我們對IEA成員國目前的所做努力以及國際協(xié)作活動（包括碳封存領(lǐng)導(dǎo)論壇（CSLF）、全球碳補集和封存研究院（GCCSI）、國際能源署溫室氣體研發(fā)技術(shù)(IEAGHG)和潔凈煤中心、IEA化石能源工作組、以及其他政府、工業(yè)界和非政府機構(gòu)）進(jìn)行了綜述與評估。2基于2007~2008年間IEA/CSLF召開的一系列研討會得出的建議，我們組織了來自不同學(xué)科的專家團隊，圍繞技術(shù)、法律、政策、金融和公眾參與等方面的亟待解決的問題，力圖提出一份初步的技術(shù)路線圖，以推動CCS技術(shù)從當(dāng)前的早期示范到未來的商業(yè)化運行。需要指出的是，本技術(shù)路線圖是動態(tài)的，將針對新的問題進(jìn)行定期更新。3canmetenergie.nrcan-rncan.gc.ca/?chier/80583/g8_rec_cal-gary07.pdf.3詳見/TCCS現(xiàn)狀本技術(shù)路線圖中，CCS定義為集成了CO2捕集、運輸和地址埋存三個環(huán)節(jié)的系統(tǒng)技術(shù)（見圖2）。事實上，CCS的各環(huán)節(jié)均是已有技術(shù)且已經(jīng)商業(yè)化運行多年（IEA，2008b）。但是，為了達(dá)到更低的經(jīng)濟成本，CCS價值鏈的各個環(huán)節(jié)仍然存在著不同成熟度的技術(shù)之間的競爭。圖2：CCS流程CO2運輸CO2注入CO2埋存8CO2捕集和埋存技術(shù)路線捕集技術(shù)以脫除氣流中的CO2或?qū)O2作為產(chǎn)品是目前三種主流的CO2捕集技術(shù)。燃燒后捕集主要指利用洗氣技術(shù)將燃燒產(chǎn)生的CO2從煙氣中脫以產(chǎn)生富CO2氣流。燃燒前捕集則是指通過氣化和CO2分離過程產(chǎn)生氫氣燃料氣。上述方法中，法從煙氣中脫除大量CO2的設(shè)備。純氧燃燒在鋼鐵企業(yè)已有250MW級示范，相關(guān)的純氧燃煤方氣化聯(lián)合循環(huán)（IGCC）雖然尚待示范，但部分多年；每年有超過30Mt的來自自然或人為排放源的CO2通過美國和加拿大境內(nèi)的6200公里的管道進(jìn)行運輸。4高壓管道網(wǎng)絡(luò)是CO2運輸?shù)氖走x方法，與其相關(guān)的問題包括監(jiān)管、接駁、公眾4固碳領(lǐng)導(dǎo)人論壇(CSLF)(2009),技術(shù)路線圖(即將發(fā)布)；IEAGHG(2009),我們從示范項目的收獲(即將發(fā)布)。認(rèn)可及不同地區(qū)的管網(wǎng)規(guī)劃等。此外，一些早期示范項目或沒有足夠埋存空間的地區(qū)也曾使層的埋存潛力最大，油氣層次之。監(jiān)測數(shù)據(jù)表明，注入廢棄油氣層和鹽水層的CO2的行為符合預(yù)測，且未觀測到明顯泄漏（IPCC，2005）。其他CO2注入油氣層的項目主要集中在美國和加拿大。這些項目大部分是為了提高原油采收率），進(jìn)行了CO2埋存和監(jiān)測。CO2注入的嘗試雖然廣為人知，但商業(yè)規(guī)模下CO2注入后的行為預(yù)測的以尋找和勘測適宜的CO2埋存地點，尤其是深鹽5對于印度次大陸等地區(qū)而言，玄武巖層是CO2儲存的COCO2埋存探測：當(dāng)務(wù)之急目前關(guān)于全球埋存前景和資源的知識幾乎無一例外地來自于油氣勘探數(shù)據(jù)。埋存勘探的主要任務(wù)包括尋找適宜的鹽水層埋存地點，以及更深入地探測預(yù)期埋存地的地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征，從而提高技術(shù)保證以達(dá)到項目投資所要求的水平。考慮到封存容量，初期的CCS項目可能大多局限于廢棄油氣田。而遠(yuǎn)期主要埋存地探測計劃的任務(wù)則在于尋找、勘探并開發(fā)大規(guī)模埋存資源，以滿足商業(yè)規(guī)模CCS技術(shù)部署的要求。迄今為止，以埋存為目的的全球勘探行動少之又少，鹽水層勘探尤為如此，因此急需掌握地區(qū)和特定埋存地的地質(zhì)數(shù)據(jù)以支持CCS技術(shù)技術(shù)集成和規(guī)?；m然CCS單元技術(shù)是現(xiàn)成的，但CCS全流程技術(shù)集成和規(guī)?；膯栴}卻必須通過建設(shè)和運行不同配置的商業(yè)規(guī)模CCS裝置來解決。迄今為止，全球有五座全集成、商業(yè)規(guī)模的CCS項阿爾及利亞的Salah的CCS項目均針對含有過高濃度CO2的采出天然氣。為了滿足商品級天然氣的品質(zhì)要求，CO2被分離、收集并安全地埋存在地質(zhì)構(gòu)造中。北美的Rangely項目則是利用圖3：全球已投運及正在規(guī)劃的大規(guī)模(>1來自于Wyoming天然氣處理廠的CO2提高科羅拉多Rangely油田的石油采收率。另一個位于北美的Weyburn-Midale項目捕集的CO2來自位于北Dakota的煤液化工廠，而后這些CO2被壓縮后通過管道輸送到加拿大的油田用于驅(qū)油并埋存。目前，上述項目每年埋存超過5Mt的CO2。除此之外，全球還有一些CCS項目正在規(guī)劃中，圖3所示為根據(jù)項目種類和地域劃分的全球已投運MtCO2/年)CCS項目要點要點：全球共有5座在運行的大規(guī)模CCS項目以及超過70個規(guī)劃中的項目。10在當(dāng)前的法規(guī)和財政環(huán)境下，由于CCS將導(dǎo)致效率降低、成本上升、能量產(chǎn)出減少，商業(yè)電廠和工廠不會主動投資CCS。雖然部分地區(qū)已經(jīng)立法規(guī)范碳排放并確立了CO2排放權(quán)的價格，但減排收益并不足以彌補CCS的成本。為此，近期的CCS示范項目還需要資金支持，而未來中長期CCS技術(shù)的推廣則需要額外的資金激勵機制。過去幾年中對CCS示范項目的資助力度的上升表明政府已經(jīng)開始著手解決其資金缺口問題。此外，通過將CCS技術(shù)納入排放權(quán)交易體系或為CCS項目設(shè)置預(yù)留津貼，歐盟正?澳大利亞：澳大利亞政府已承諾20億澳元(合16.5億美元）以資助其國內(nèi)的大規(guī)模CCS示范項目。此外，澳大利亞還承諾每年出資1億澳元（連續(xù)三年）成立全球碳捕集和封?加拿大：加拿大聯(lián)邦政府已經(jīng)宣布將出資13億加元（合12億美元）開展研發(fā)、測繪以及建設(shè)示范項目。Alberta省也將投資20億加元?歐盟：歐盟從排放權(quán)交易體系中預(yù)留了3億的排放配額以支持CCS和可再生能源利用技術(shù)。同時還從經(jīng)濟復(fù)蘇計劃的能源方案中撥款10.5歐元（合15億美元）以支持7項CCS項6由于空間有限，這一名單未包含國家層面的CCS108億日元（合1.16億美元）以支持大規(guī)模?挪威：早在1991年，挪威當(dāng)局便開始對石油和天然氣征收離岸碳稅，目前稅率是230挪威克朗（合40美元）每百萬噸CO2。此外挪威還承諾12億挪威克朗（合2.05億美元）以?英國：除了歐盟的資金之外，英國宣布將投資4個CCS項目，而首個項目將通過競標(biāo)產(chǎn)生。政府將為中標(biāo)者提供財政補助以負(fù)擔(dān)CCS引起的增量資金。英國政府近期還宣布，2011年起，將通過對電力供應(yīng)商課稅以?美國：近期的經(jīng)濟復(fù)蘇計劃中包含34億美元的潔凈煤和CCS技術(shù)專項資金。其中10億美元將用來開發(fā)和試驗新型煤基能源利用技術(shù)，8億美元將投入以碳捕集為核心的潔凈煤發(fā)電計劃，15.2億美元將資助工業(yè)界的碳捕集項目，其中少部分將用于CO2的應(yīng)用技上述承諾和資金支持僅僅是CCS投資的開端，然而，如果以化石能源為主的經(jīng)濟體想到達(dá)到商業(yè)規(guī)模CCS項目所要求的投資水平，則諸多法律法規(guī)問題將伴隨著CCS的發(fā)展而產(chǎn)生，諸如保護(hù)公眾健康、安全和環(huán)境、CO2長期埋存的擔(dān)保管理等。而最初的示范項目也需要靈活、適當(dāng)?shù)姆煞ㄒ?guī)的支持。為此，政府正在修訂現(xiàn)有的資源開采或環(huán)境影響的框架，以推動首座示范項目的進(jìn)行。與此同時，政府也在制訂有針對性的法律框架，以長期資助或促進(jìn)CCS的商業(yè)化進(jìn)程。而在部分案例中，也可近年來，為了推動CCS的發(fā)展，國際社會已經(jīng)修訂了一些法律文件。2006年修訂倫敦議定書以允許CO2海洋封存，東北大西洋海洋環(huán)境公約（即奧斯巴公約）也于2007年做了類似修訂。聯(lián)合國氣候變化框架公約中雖然沒有包含各締約方對CCS的明確承諾，但2006年IPCC(聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會）發(fā)布了修訂版國家溫室氣體排放清單編制指南，以指導(dǎo)各國溫室氣體排放量和減排量的計算與匯報。77需要指出的是奧斯巴公約尚未生效。此外，倫敦議雖然該指南尚未獲得官方認(rèn)可，但其包含一套適用于附件1（工業(yè)化）國家的有關(guān)CCS的完整的方法論，并可形成一個基準(zhǔn)用于未來的排放報告。而對于非附件1（發(fā)展中）國家，尚未形與此同時，很多國家正在構(gòu)建本國的CCS綜合性法律框架。專門的法律框架通過頒發(fā)許可或提供法規(guī)支持以幫助示范項目融資來推動CCS活動。歐盟2008年發(fā)布的CCS指南建立了CO2地質(zhì)儲存的法律框架。澳大利亞也發(fā)布了州與聯(lián)邦的CCS埋存綜合性法律框架。此外，美國、加拿大、挪威和日本也在進(jìn)行相關(guān)的立法作為一項尚未為人了解的新技術(shù)，提出將CO2安置于自然環(huán)境使CCS面臨公眾的仔細(xì)審視，且極易招致懷疑與爭議。所以，當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)對于本地區(qū)計劃建設(shè)的CCS項目的擔(dān)憂很自然，應(yīng)該得到及時、透明地回應(yīng)，否則項目只有被推遲或取消。可以說，應(yīng)該高度重視針對CCS的公眾參與和培訓(xùn)，需要額外的政府投入。如果未來10年中CCS示范項目急劇增加，那么提出能夠有效地使公眾參與公開辯論的工向公眾提供關(guān)于CCS的清晰、可靠的信息也十分重要，例如CCS在全球減排中的角色、以及CCS項目對于當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)的成本和效益等。除了提供有關(guān)技術(shù)信息以外，政府和其他機構(gòu)必須建立一種參與機制以提高民眾對CCS的關(guān)注。利益相關(guān)方提供的建議也應(yīng)得以認(rèn)真考慮。早期的示范項目必然需要大量公眾資金的投入，這使得公眾對投資合理性的理解和支持12IEABLUE情景中CCS的部署條件描述了為實現(xiàn)2050年相對于2005年CO2排放降低50%的全球目標(biāo)所需采取的能源CO2捕集量：從裝備了CCS的設(shè)施中捕集到的CO2的量，計入了CO2的生成和捕集效率。該捕集率函數(shù)描述了在一定時間（通常2埋存量：在地質(zhì)埋存地儲存的CO2的量，為CO2捕集量的累加，描述了未來某一時for‘a(chǎn)voided’,anysuggestion其中CE為CO2捕集比例，effold捕集前（無CO2捕集后（帶CO2捕集）電廠的能量利用效率(IEA,項目數(shù)：將CCS對BLUE情景的減排貢獻(xiàn)折合為實際的CCS項目數(shù)。源于各領(lǐng)域的典型CCS項目的規(guī)模范圍（從發(fā)電領(lǐng)域的小型實驗項目到富CO2天然氣田的大規(guī)模CO2注入總成本：裝備有CCS的整體設(shè)施的年度支出，包括資本償還、燃料和維護(hù)費用、以及IEABLUE情景中CCS的部署條件CO2減排目標(biāo)領(lǐng)域捕集的CO2為17億噸（16%而上游捕集（如天然氣處理或燃料轉(zhuǎn)化過程）的CO2量為29），圖4:20102050年間CCS全球部署情況(CO2捕集量和項目數(shù))2050年CCS全CCS增量成本 2050年CCS全CCS增量成本 6002402602440要點：2010年至2050年CCS技術(shù)發(fā)展藍(lán)圖十分宏偉。14根據(jù)BLUE情景的分析，經(jīng)合組織成員國的示范和商業(yè)規(guī)模CCS項目將占2020年前CO2捕集總量的2/3。然而，隨著CCS技術(shù)在新興經(jīng)濟體的發(fā)電和工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，到2050年，這一比例將下降到累計埋存量的47%。在非經(jīng)合組織成員國中，中國和印度將貢獻(xiàn)CO2累計捕集圖5:2010~2050年全球CCS項目部署情景預(yù)測2050年CCS全CCS增量成本 2050年CCS全CCS增量成本 6002402602440圖6:2010～2050年全球各地區(qū)的CCS項目部署情景預(yù)測（MtCO2捕集量/年)要點要點：為了實現(xiàn)BLUE情景設(shè)定的目標(biāo)，經(jīng)合組織國家將主導(dǎo)CCS示范，其后CCS技術(shù)將在世界的其他地區(qū)快速推廣。CCS項目部署為了實現(xiàn)BLUE情景中設(shè)定的CCS減排目標(biāo)，2050年全球?qū)⒉渴鸺s3400個CCS項目，其中一半屬于發(fā)電領(lǐng)域（圖7）。2050年，工業(yè)界捕集的CO2量相當(dāng)于部署1000個CCS項目，其中超過600座屬于上游部門。8在接下來的10年82008年，G8領(lǐng)導(dǎo)人建議20座大規(guī)模CCS示范項目將于2010年啟動，而2020年CCS將開始“大范圍推廣”。本技術(shù)路線圖中2020年建成100座大規(guī)模示范的目標(biāo)與中，CCS的部署將突飛猛進(jìn)，約100座CCS項目將建成，其中38%屬于發(fā)電領(lǐng)域，62%屬于工業(yè)領(lǐng)域或上游部門。要實現(xiàn)這一宏大的目標(biāo)，未來10年中CCS項目將以每年部署10座的速度增長。而在全面應(yīng)用階段（2010至2050年則圖7:領(lǐng)域劃分的全球CCS部署16要點要點：為了實現(xiàn)BLUE情景的減排目標(biāo)，僅依靠潔凈煤領(lǐng)域部署的CCS項目是不夠的，其他很多領(lǐng)域的CCS項目同樣重要BLUE情景預(yù)測2050年電力行業(yè)部署的CCS項目將占世界總量的55%（意味著減排5.5GtCO2/年）。未來十年中發(fā)電行業(yè)的CO2捕集示范對推動2020年到2050年CCS技術(shù)的快速發(fā)展至關(guān)重要。雖然其他捕集技術(shù)正在興起，但燃燒后捕集仍是近期經(jīng)合組織國家燃煤電廠的主要技術(shù)選擇。2010到2050年間，發(fā)電領(lǐng)域的累計CO2捕集量將達(dá)到78Gt，其中燃煤電廠約占80%（合62Gt天然氣基電廠約占12%（9.2Gt生物質(zhì)電廠（大部分為工業(yè)用熱電備CCS電廠的總發(fā)電容量將超過1100GW，其中65%為燃煤電廠。不但這些必須面對發(fā)展和投資的挑戰(zhàn)，2050年裝備CCS電廠的容量仍然僅圖8：全球發(fā)電領(lǐng)域CCS部署情況要點要點：未來30年內(nèi)，電廠需要盡快裝備CCS，2040年，幾乎所有的化石能源2020年CCS項2020年配備2020年捕集量2020年CCS項2020年配備2020年捕集量9262.594654640038IEABLUE情景中CCS的部署條件圖9：2010-2035年全球CCS示范轉(zhuǎn)向商業(yè)化的進(jìn)程電廠容量假設(shè)(MW)燃料種類大規(guī)模商業(yè)化煤200400要點要點：CCS研發(fā)和技術(shù)轉(zhuǎn)讓領(lǐng)域中充分的全球合作將對實現(xiàn)BLUE情景的減排目標(biāo)至關(guān)重要。目前發(fā)電行業(yè)尚無大規(guī)模、全流程的CCS項目。未來十年中，受新興減排政策框架和經(jīng)濟激勵機制的驅(qū)動，經(jīng)合組織國家將部署大部分CCS項目。初期的CCS項目包括小規(guī)模的實驗項目或少數(shù)年捕集3Mt~4MtCO2的大規(guī)模示范項目。非經(jīng)合組織國家的CCS份額在2020年到2030年間需要有顯著的增長，并逐漸轉(zhuǎn)向以新建煤基電廠為主。為了達(dá)成BLUE情景的減排目標(biāo)，2010年到2050年間，中國和印度需要部署的CCS項目的比例將超過全球電力領(lǐng)域部署量的30%。此外，2050年，非經(jīng)合組織地區(qū)的CO2捕集量將占全球總量的64%，剩余的36%將來自從全球范圍來看，BLUE情景需要在2020年前部署38座CCS項目，合計每年捕集CO2達(dá)130Mt，對應(yīng)的發(fā)電廠總裝機容量為22GW。這一容量需要再增長50倍，才能實現(xiàn)BLUE情景設(shè)定的2050年裝備CCS的發(fā)電廠總裝機為1140GW18未來10到20年中CCS捕集技術(shù)大規(guī)模示范的成功對2050年前CCS技術(shù)的大范圍推廣應(yīng)用至關(guān)重要。最初，此類項目的部署需要發(fā)達(dá)國家和發(fā)展中國家的共同努力。由于具有投資與技術(shù)優(yōu)勢，經(jīng)合組織國家應(yīng)該先行一步。2020年到2030年間，更大規(guī)模的CCS項目將逐漸在全世界擴散（圖9）。如果非經(jīng)合組織國家能夠盡快開始對大規(guī)模CCS技術(shù)應(yīng)用的投入，在2035電力需求的快速增長帶來的危險之一在于，如果新建化石燃料電廠不預(yù)留CCS改造的空間，那么在它們40年甚至更長的運行壽命中，大量的CO2排放將無可避免。因此，未來10到20年中新建的化石燃料電廠都應(yīng)利用技術(shù)和實踐經(jīng)驗預(yù)留CCS改造空間。一些國家政府已經(jīng)認(rèn)識到這一點，比如英國政府于2009年4月宣布，400MW以上新建燃煤電廠中一部分必需裝備CCS，剩余的則應(yīng)在可能的時候進(jìn)行CCS改造。雖然2050年以前新建電廠將是全球CCS的主力，中國、印度和美國等國的改造后電廠的總?cè)萘浚sIEA溫室氣體研究中心指出，建設(shè)捕集預(yù)留電廠的關(guān)鍵技術(shù)問題包括：新增捕集設(shè)備所必需的足夠的場地和接口，以及找到合理的埋存途徑。研究表明，提前投入并解決這些問題的成本相對低廉，并且能夠顯著降低后期改造的費用和時間。同時，應(yīng)該為專家提供電廠預(yù)留評估所需要的信息，并通過初步的咨詢判定電廠是否已做好捕集改造的準(zhǔn)備。但是，需要特別注意的是，雖然捕集預(yù)留電廠對于防止CO2排放不可避免十分重CO2的。因此，捕集預(yù)留電廠應(yīng)盡快進(jìn)行捕Source:IEAGHG(2007),COCaptureReadyPlants.2050年工業(yè)和上游部門的CCS捕集量將占全球總量的45%（4.6Gt每年）。由于捕集成本較低，因此天然氣處理行業(yè)（尤其是南中國海、俄國、北非和南美等地的富CO2氣田）將是近期上游部門最主要的捕集來源。同時，越來越多的大型天然氣制油（氣變油）項目也將成為2020到2025年間重要的減排源。水泥廠的燃燒后捕集和純氧燃燒捕集以及大型鋼鐵和冶金企業(yè)的純氧燃燒捕集預(yù)計將成為未來40年中工業(yè)減排的主力。此外，合成氨和化肥廠也工領(lǐng)域的減排主力。BLUE情景指出，2010年到2050年，工業(yè)和上游部門的累計CO2捕集量中，上游部門將占59%（39Gt工業(yè)部門占41%IEABLUE情景中CCS的部署條件圖10：工業(yè)和上游部門的CCS部署情景預(yù)測2020年CCS2020年捕集量2020年CCS全球部署2020年CCS2020年捕集量2050年CCS全球部署445540%備了CCS的合成燃料和氫氣生產(chǎn)過程。CCSCCS和生物質(zhì)能：氣候變化方法和示范工程需要的進(jìn)展為了實現(xiàn)BLUE情景設(shè)定的減排目標(biāo)，大力發(fā)展生物質(zhì)能將是最主要的全球減排途徑。2050年，BLUE情景中26%的交通運輸燃料將是生物燃料。在未來30年中，這一目標(biāo)將借助逐步推廣的第一代生物質(zhì)燃料技術(shù)、即將取得突破的第二代生物質(zhì)燃料技術(shù)以及具有潛在應(yīng)用價值的第三代生物質(zhì)燃料（如海藻等）技術(shù)而實現(xiàn)。生物質(zhì)燃料的生產(chǎn)過程中的燃燒和有關(guān)“負(fù)排放“的減排量核算和政策設(shè)計的內(nèi)涵還需要進(jìn)一步探討。2006年IPCC發(fā)布的國家溫室氣體排放清單編制指南中已經(jīng)將“負(fù)排放”納入國家溫室氣體清單，但是，在現(xiàn)行的政策框架下，“負(fù)排放”的理論收益暫時還無法實現(xiàn)。相應(yīng)的激勵手段包括針對生產(chǎn)階段的措施如合理的排放量核算、排放“授信”或其他財政方式，或針對應(yīng)用階段的措施如政策、財政方式或?qū)?yīng)氣候收益的生物燃料強制使用比例等。好的激勵措施需要仔細(xì)斟酌，以20CO2捕集和埋存技術(shù)路線CCS成本和投資需求2010年到2050年間，實施路線圖所需的CO2捕集、運輸和埋存的成本高昂。從現(xiàn)在到2050年，部署3400座CCS項目的增量成本累計約為設(shè)定的2050年排放減半的目標(biāo)而推行的）低碳技術(shù)總投資的6%。到2050年，CCS需要的增量成本約為每年3500億到4000億美元，這相當(dāng)于不同地區(qū)和領(lǐng)域的CCS成本差別很大。2010年到2050年間基準(zhǔn)投資（未裝備CCS情況下的投資）和增量投資（增加的CCS設(shè)備投資）合計約為5萬億美元，這意味著每年需投入1250億美元。其中，捕集的增量投資約為1.3萬億，占全廠投資的25%，亦即比基準(zhǔn)投資多34%（見圖11）。截止2050年，CO2運輸?shù)耐顿Y需求為0.5萬億到1萬億美元，埋存的投資需求為880億到圖11：2010到2050年全球各地區(qū)CCS投資需求（10億美元）要點要點：為了達(dá)到BLUE情景設(shè)定的CCS部署水平，2010年到2050年間的全球增量投資超過1.3萬億美元，總投資則接近5萬億美元。IEABLUE情景中CCS的部署條件由于CCS部署模式和推廣速度的變化，投資需求將隨著地區(qū)的不同而改變。2020年，CCS在歐洲和北美經(jīng)合組織國家的加速部署將需要約770億美元（全廠投資）的資金投入，占全球CCS投資的一半以上。其中CO2捕集增量投資約為210億美元（發(fā)電行業(yè)需要120億美元）。到了2050年，上述地區(qū)僅占全球CCS投資的20%左右—在2010年到2050年間，經(jīng)合組織國家有望不同地區(qū)、不同領(lǐng)域的CCS減排成本（美元/減排tCO2）也不盡相同。隨著集成示范項目的增多和技術(shù)成本的下降，捕集成本有望降低，而運輸成本則將隨地區(qū)基礎(chǔ)管網(wǎng)設(shè)施的優(yōu)化而降低。圖12所示為BLUE情景分析所采用的2010到2050年間不同行業(yè)的減排成本。分析現(xiàn)有數(shù)據(jù)表明，化工和天然氣處理行業(yè)的減排成本較低，可以先行。例如，在合成氨等特定的化工生產(chǎn)過程中，捕集成本較其他部門更低；而由于往往可以就地（或就近）埋存，上游部門的運輸成本則較低。相比之下，燃料轉(zhuǎn)化或水泥生產(chǎn)設(shè)施的減排成本較高，這通常是由于圖12：本技術(shù)路線圖分析中采用的CCS減排成本的取值范圍（美元/噸CO2減排量）2捕集成本的分析結(jié)果基于本技術(shù)路線圖的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，也受到情境中CCS在各領(lǐng)域的應(yīng)用程度不同的影22CO2捕集和埋存技術(shù)路線可以發(fā)現(xiàn)，隨著捕集成本的降低和運輸管網(wǎng)的優(yōu)化，發(fā)電領(lǐng)域的減排成本可以比其他領(lǐng)域更低。據(jù)BLUE情景估計，大規(guī)模燃煤電廠減排成本的下降潛力最大，可能低至35到50美元噸。減排成本的變化也會受一些不確定因素的影響，包括未來天然氣和煤的價價格以及不同BLUE情景指出，未來10年中全球需要部署100座CCS項目。初期的實驗、示范以及大規(guī)模項目主要集中于發(fā)電行業(yè)，但工業(yè)和上游部門的捕集項目也很重要，2020年以前60%以上的年以前，把握合成氨、化肥、天然氣處理和液化天然氣等行業(yè)的低成本捕集機會是CCS項目增加的主要來源。雖然近期的CCS項目主要分布在經(jīng)合組織國家，非經(jīng)合組織國家所占比例在未來10年中將顯著上升，這主要歸功于中國和其他亞洲國家的工業(yè)和上游部門部署的低成本CCS項目。北美地區(qū)的工業(yè)項目和不同規(guī)模的燃煤電廠項目將占經(jīng)合組織國家部署項目總圖13：未來10年內(nèi)CCS項目所需的增量投資2020年CCS2020年捕集量CCS增量成22020年CCS2020年捕集量CCS增量成本24494.852.0292.456462.13826.127.5要點要點：未來10年中CCS的增量投資約為420億美元IEABLUE情景中CCS的部署條件23要在未來10年內(nèi)實現(xiàn)上述宏偉目標(biāo)，必須出臺新的更有力的政策和激勵措施。2020年，CCS項目的累計投資將高達(dá)1500億美元左右（其中420億美元為捕集所需的增量投資），相應(yīng)的CO2捕集量將達(dá)每年300Mt。這相當(dāng)于單個項目耗資15億美元（其中4.2億美元為CCS增量投資每年捕集CO2達(dá)3Mt。在電力部門，單個項目的平均投資在14億美元左右，年捕集量在3.4Mt；在工業(yè)和上游部門，單個項目的平均投資為12.5億美元，年均捕集2.7Mt。截止2020年，運輸基礎(chǔ)設(shè)施和埋存還需要額外約150~200億美元/年的投資。如果再考慮運行費用的話，直到2020年，電力部門的每個CCS項目需要額外7000萬美元/年支出，而工業(yè)和上游部門的項目則需要4500萬美元/年（由于天然氣處理類項目往往可以就地或就近埋存CO2，工業(yè)和上游部門運行費用的下降主要得益于較低的運輸費用）。2010年到2020年，經(jīng)合組織國家投資將占電力領(lǐng)域CCS投資的85%（440億美元），占工業(yè)和上游部門CCS投資的60%（470初期突破口-初期突破口-CCS與強化原油，原氣采收率：技術(shù)發(fā)展需要政策支持早期CCS項目通常具有如下特點：CO2濃度高，捕集成本低，比如天然氣處理、合成氨或合成燃料生產(chǎn)過程；運輸距離小于50公里；埋存的同時有增值效應(yīng)，比如強化石油開采。IPPC的2005年特別報告指出，在缺乏激勵機制或激勵較弱的情況下，早期CCS項目的總且CO2被用來強化石油開采，那么早期可以啟動420個CCS項目，每年減排500Mt的CO2(IEAGHG,2002)?？紤]到發(fā)展中國家受資金限制而難支持經(jīng)濟有效的早期項目可以為大規(guī)模CCS技術(shù)的推廣鋪平道路，包括積累捕集經(jīng)驗、建設(shè)部分基礎(chǔ)設(shè)施、掌握埋存地地質(zhì)勘探和選擇的經(jīng)驗，以及增強公眾信心等。發(fā)展中國家存在很多這類項目機會，另一項IEA溫室氣體研究表明，截止2020年，通過CDM機制，發(fā)展中國家可以捕集117~312MtCO2。因此，CCS發(fā)展的下一個關(guān)鍵步驟在于確保早期項目的減排24CO2捕集和埋存技術(shù)路線技術(shù)開發(fā)：行動與節(jié)點為了實現(xiàn)本技術(shù)路線圖中CCS技術(shù)的發(fā)展目標(biāo)，有一些技術(shù)障礙必須解決。本節(jié)主要概括了CCS流程中包括捕集、運輸和埋存各環(huán)節(jié)所應(yīng)采取的特定行動的清單。各環(huán)節(jié)清單的提出和篩選在IEA的CCS路線圖會議，以及近期發(fā)布的固碳領(lǐng)導(dǎo)人論壇CCS技術(shù)路線圖（CSLF,2009）、IEA的潔凈煤中心技術(shù)CO2捕集雖然一些捕集技術(shù)已經(jīng)得到驗證并有不同規(guī)模的應(yīng)用，但現(xiàn)在就選定首選技術(shù)還為時尚早。目前主要的捕集技術(shù)包括燃燒后捕集、燃燒前捕集和純氧燃燒技術(shù)，而這些技術(shù)都面臨著下列挑戰(zhàn)：CO2捕集設(shè)備帶來的投資增加、為了補償輸出減少（即所謂的能耗代價）而需要增加的發(fā)電容量、輔機設(shè)備的集成，以及純氧燃燒電廠的空分單元。此外，容量、系統(tǒng)集目前，大部分研究主要著眼于電力行業(yè)的CO2捕集，其實工業(yè)領(lǐng)域以及生物質(zhì)能利用過程的CO2捕集技術(shù)示范也需要有所投入。現(xiàn)有捕集技術(shù)經(jīng)改進(jìn)后能夠用于包括水泥窯爐和冶金爐在內(nèi)的很多工業(yè)設(shè)施；例如，純氧燃燒技術(shù)在商業(yè)運行的250MW級鋼鐵企業(yè)已有示范。目前捕集技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用難題包括如何提供吸收劑再生熱源（燃燒后捕集）、如何提供空分所需電力（純氧燃燒）、以及如何壓縮CO2（所有技術(shù)的共性問題）。通過就地建設(shè)熱電聯(lián)供電廠可能能解決上述問題，但顯然會提高成本。本節(jié)將討論各類捕集技術(shù)開發(fā)需要采取的行動以燃燒后捕集即從煙氣中分離CO2，是一項成熟的商用技術(shù)，已經(jīng)在全球數(shù)百個地區(qū)得到應(yīng)用。典型方案包括利用氨基化學(xué)吸收劑選擇性地吸收并脫除CO2，并在受熱后解吸釋放可直接埋存的高純度CO2。雖然現(xiàn)在已有若干利用氨吸收劑從煙氣中捕集CO2的小型設(shè)備正在運行，但尚無應(yīng)用于商業(yè)規(guī)模電廠的燃燒后捕集示范項目。其他CO2捕集技術(shù)，如膜分離、化學(xué)鏈燃燒以及固體吸附工藝等，雖然目前仍處于研發(fā)階段，但卻具有提高全流程效率的潛力。未來的研發(fā)重點在于開發(fā)再生能耗更小、損耗和腐蝕?規(guī)?！_發(fā)能夠滿足燃煤或燃?xì)怆姀S規(guī)模要求的技術(shù)，同時降低投資成本（對于捕集量為5MMscm/天，或50萬噸CO2/年的燃煤電廠而言，當(dāng)前的捕集投資高于5000萬美元）；與二氧化硫（SO2）的濃度，這些成分易與CO2吸收劑反應(yīng)生成穩(wěn)定的鹽類，從而導(dǎo)致?能耗代價—2020到2025年間，隨著鍋爐效率的提高，能耗低價有望降低于8個百分點以技術(shù)開發(fā)：行動與節(jié)點25下，同時投資和運行成本也將下降（目前，氨吸收劑再生消耗的大量熱量，以及煙氣預(yù)處理、鼓風(fēng)機、泵和壓縮機等輔機設(shè)備耗功最終使得捕集CO2的電廠的運行效率相對于）；?系統(tǒng)集成—2020年以前，通過集成優(yōu)化實現(xiàn)電廠（尤其是電廠改造類項目）可用率以及整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)（IGCC）電廠首先將固體燃料在氣化爐中部分氧化產(chǎn)生CO和H2的混合氣，隨后通過變換反應(yīng)產(chǎn)生H2和CO2，最后利用物理吸附將CO2從混合氣中分離出來，H2則行動和節(jié)點其是帶CO2分離的）電廠示范；提高IGCC電廠的效率和可靠性；減少變換過程的蒸汽消耗；提高氫燃料燃機的效率；提高電廠可用?系統(tǒng)集成—實現(xiàn)帶CO2捕集的IGCC電廠中并?能耗代價—2030年后，借助膜分離減少變換過程的蒸汽消耗；開發(fā)包括變壓吸附、電變壓吸附、膜分離和深冷分離在內(nèi)的新型燃燒通過煙氣再循環(huán)，純氧燃燒技術(shù)可以在富氧環(huán)境中燃燒化石燃料，并直接產(chǎn)生CO2和水蒸汽的混合氣。目前電力行業(yè)有純氧燃燒的示行動和節(jié)點?能耗代價—近期降低大型空分工藝的能耗，并進(jìn)一步探索如何優(yōu)化協(xié)調(diào)O2純度和煙氣處?煙氣成分—開發(fā)適合純氧燃燒的耐高溫材料以盡量減少漏入燃燒室的空氣，從而避免排煙被氮氣污染；?系統(tǒng)集成—通過分級燃燒和凈化過程，更好?水泥行業(yè)的應(yīng)用—針對水泥行業(yè)對CCS技術(shù)的需求，探索水泥窯爐中純氧燃燒的火焰溫?zé)o論電廠還是工廠，CO2捕集流程都將導(dǎo)致其效率下降。因此，伴隨著捕集技術(shù)的研發(fā)和進(jìn)步，應(yīng)該不斷提高基準(zhǔn)廠的效率，以盡量彌補CO2捕集帶來的能耗代價。IEA發(fā)布的潔凈煤中心技術(shù)路線圖詳細(xì)討論了不同流程能量利用效率提高的方法（Henderson等，2009）。CO226CO2捕集和埋存技術(shù)路線圖14：CO2捕集技術(shù)現(xiàn)狀、行動和節(jié)點技術(shù)現(xiàn)狀2捕集可用性：電廠尚未商業(yè)應(yīng)功效：工業(yè)設(shè)施需要為不同來源（如煉油廠和液化天然氣列車）的CO2收系統(tǒng)集成和成本問題復(fù)成本：投資成本阻礙技術(shù)效率代價導(dǎo)致生產(chǎn)成本上效率：通過熱集成和流程設(shè)計減小能耗代價。提高鍋爐和汽輪機的壓力和溫驗證技術(shù)對大型發(fā)電廠的確定最有效的工業(yè)應(yīng)用選?確定能夠使水泥窯爐和高爐的熱和電利用最優(yōu)化的方案設(shè)計。.?驗證燃料轉(zhuǎn)化設(shè)施可?確定生物質(zhì)燃料精煉廠使用的CCS技術(shù)選成本：設(shè)備投資降低10%?適用所有燃料的捕集率大于85%的商用系?2030年以后，帶CO2捕集的所有煤種和燃燒形式的系統(tǒng)效率高于壓高于35MPa的超超臨界成本：設(shè)備投資再降低技術(shù)開發(fā)：行動與節(jié)點27可用性：2025年商業(yè)電廠廣泛應(yīng)用（新建和改造）且確保適用于所有煤種和不同類型的聯(lián)合循環(huán)電采用高效超超臨界?驗證新型捕集技術(shù)-燃煤或燃?xì)饣瘜W(xué)鏈技術(shù)2捕集技術(shù)現(xiàn)狀可用性：全球天然氣處理和化工生產(chǎn)的技術(shù)應(yīng)用數(shù)大規(guī)模的混合煙氣尚未證法保證適用于大型燃燒過10%~15%，提供技術(shù)可用性：新建和改造類大規(guī)模商業(yè)化電廠可用。2017年以前提供技術(shù)25MPa以上，600/620℃的MMscm/天，或50萬噸/年的燃煤電廠得到?驗證可持續(xù)吸收劑(如受阻胺類）的消耗?開發(fā)低溫溶劑以降低捕集熱耗，降低能耗?大型系統(tǒng)的設(shè)備投資28CO2捕集和埋存技術(shù)路線可用性：可用性：采用高可用度和高效氫氣燃機的全集成的?降低變換反應(yīng)耗能，降低能耗代價到7個百?在高效聯(lián)合循環(huán)中驗技術(shù)現(xiàn)狀可用性：全球若干IGCC電廠投運。若干示范項目在建。設(shè)備供應(yīng)商無法保?大型IGCC電廠的規(guī)?；图苫８呖捎枚然d電廠尚未驗成本：投資和運行成本過高，配備CCS的大型電廠2捕集2捕集?燃用生物質(zhì)燃料的采用物理吸收劑的IGCC功效：降低能耗代價到6?出現(xiàn)用氣體分離膜代替變換反應(yīng)器的商用?新型分離技術(shù)（如變壓吸附或電力變壓吸附或低溫分離）示成本：降低設(shè)備投資到可以與煤粉電廠競爭的水水泥廠的純氧燃燒回轉(zhuǎn)純氧燃燒：可用度：發(fā)電領(lǐng)域的小規(guī)模（小于30MW）試驗正水泥廠的純氧燃燒回轉(zhuǎn)純氧燃燒：可用度：發(fā)電領(lǐng)域的小規(guī)模（小于30MW）試驗正投資和運行成本高，且無技術(shù)開發(fā)：行動與節(jié)點29CO2運輸源與匯之間的CO2運輸是實現(xiàn)BLUE情景減排目標(biāo)的必要條件。未來40年中CCS的需求規(guī)模決定了管道輸運將是最主要的CO2運輸方式。9然而，在CCS技術(shù)從示范到商業(yè)化的漫長歷程中，為了確定管道網(wǎng)絡(luò)和常規(guī)運載工具將如何發(fā)展，大量的工作尚待完成。在世界的很多地區(qū)，只有弄清埋存地分布之后，管道運輸網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃才能進(jìn)入實質(zhì)性階段。另外，為了樹立公眾信心，還需要制訂管道健康和安全規(guī)考慮到運輸網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的地點和方式難以確定，很難確切地估計CO2管道開發(fā)的整體水平-以及相關(guān)的投資需求。但是，需要格外關(guān)注在未來40年中具有巨大埋存需求的地區(qū)，如美國、中國和歐洲的經(jīng)合組織國家，他們將占2050年全球CO2埋存量的50%。在運輸需求方面，BLUE情景分析表明，2050年，僅上述三9輪船和火車也可以作為CO2運輸?shù)亩唐谑侄?，對于埋個地區(qū)的管道運輸能力就需要達(dá)到每天11.5到根據(jù)平均的源匯距離以及運輸系統(tǒng)的優(yōu)化水平，路線圖簡單估算了運輸管道的部署潛力。管道建設(shè)的要求以及總長度如圖15所示。2030年和2050年，全球CO2運輸管道總長度將分別為7萬公里到12萬公里以及20萬公里到36萬公里；同期美國、中國和經(jīng)合組織歐洲國家的管道長14.2萬公里，本別占全球總長度的39%和47%。接下來的十年中，為了從約100個項目中運輸300Mt的CO2，全球?qū)⑿枰?萬公里到1.2萬公里的運輸管道，其中0.6萬公里將位于美國、中國和經(jīng)合組織歐洲國家。截止2050年，全球管道投資將在5500億美元到1萬億美元之間，其中非經(jīng)合組織國家將占64%。短期來看，2010年到2020年的全球投資需求約為150億美元，其中經(jīng)圖15：2010到2050年全球CO2管道發(fā)展情況30CO2捕集和埋存技術(shù)路線2020年CO2運輸管線情況2020年運輸管線總長2050年CO2運輸管線情況2050年運輸管線總長25-302800-3500250-45038000-65000700-850360-66020000-55000-20-253900-3700460-84070000-25077-9710700-1305-237020000-361000825為了克服未來CO2運輸管道發(fā)展的不確定性，本路線圖給出了行動清單。降低運輸成本的途徑包括：CO2源和匯的聚集、規(guī)劃和開發(fā)與現(xiàn)有天然氣管道接近的管道運輸網(wǎng)絡(luò)、采用新型的輕質(zhì)管道材料和先進(jìn)的CO2壓縮技術(shù)。需要解決的關(guān)鍵問題包括運輸線路上不同涉眾的管理、泄漏補救技術(shù)、CO2的跨國運輸和船舶運輸?shù)?。與運輸相關(guān)的潛在泄漏情景的知識需要擴充并有效分享，還需要基于北美經(jīng)驗修訂相?根據(jù)源匯分布，分別于2015年和2012年規(guī)劃經(jīng)合組織國家和非經(jīng)合組織國家的源聚集區(qū)?分別于2012到2020年以及2015到2025年在經(jīng)合組織國家和非經(jīng)合組織國家建立CO2運輸?分別于2012年和2015年在經(jīng)合組織國家和非經(jīng)合組織國家的開展鏈接主要源、匯的運輸?分別于2012到2020年以及2015到2025年在經(jīng)合組織國家和非經(jīng)合組織國家開展分階段的?2010到2015年開展CO2儲罐運輸?shù)脑O(shè)計和成?2015年前深入分析并傳播運輸泄漏風(fēng)險以及CO2埋存從長遠(yuǎn)看，深鹽水層是最具潛力的埋存手段（IPCC，2005）。然而，對CO2埋存的本質(zhì)、規(guī)模、發(fā)展和投資需求的理解還不夠深入，尤其是深鹽水層的埋存容量和注入度、CO2強化碳氧化物開采的提取水平，以及不同地質(zhì)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)長期安全埋存的能力評估等問題尚待進(jìn)一步根據(jù)BLUE情景的設(shè)想，2020年的埋存需求言，最新的盆地尺度評估表明全球的埋存容量在8000Gt到15000Gt之間，足夠滿足上述埋存需求（IEA，2008b）。但是，需要指出的是，有效埋存容量的評估存在很大的不確定，對鹽水層尤其如此。通過埋存地勘探，可以定位并摸清其地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征以評估埋存地安全性、注入埋存成本和投資需求同樣具有不確定性。埋存成本主要來自于地質(zhì)評估、鉆井和完井、輔機（如壓縮機、平臺等）、埋存地封閉以及堵井。運行成本主要包括檢測成本、保險和保證金支出以及燃料成本。對于連續(xù)運行25年、每年埋存5MtCO2的埋存地而言，在給定注入度情況下，BLUE情景估計每噸CO2的埋存成本介于0.6美元到4.5美元之間。2020年，全球的埋存投資需求介于8億到56億美元之間，2050年則在880億到6500億美元（圖16）。圖示數(shù)據(jù)具有很大的不確定性，需要借助更大范圍的埋存地勘探數(shù)據(jù)以及未來10年中世界各地的大規(guī)模示范然而，如果假定理論容量中的10%為有效容量，那么2050年BLUE情景將占用少于全球容量的10%。2010到2050年間，如果全球各地的捕集和埋存技術(shù)廣泛應(yīng)用，中東和俄國等地區(qū)將空余大量的埋存空間，埋存容量的利用比例遠(yuǎn)32CO2捕集和埋存技術(shù)路線2020年埋0.3-2.3120-9400.1-0.8800-9000.1-0.68-650.1-0.83480-59902508090-155000.8-5.688-650要點要點：2050年，BLUE情景的埋存容量需求為全球理論埋存容量的1%。本技術(shù)路線圖提出了一些行動以確保大規(guī)模CO2埋存的安全性和可靠性。通過埋存特性勘測，可以探清適宜埋存的鹽水層地質(zhì)構(gòu)造。目前，定點埋存勘測行動很少，因此，需要通過區(qū)域和定點勘測積累埋存地信息資料。此外，需要發(fā)展CO2地震模擬和檢測技術(shù)以加強CO2地下行為預(yù)測和位置勘定；需要擴充泄漏探測、糾正和核算的相關(guān)知識；需要深入分析CO2埋存的地質(zhì)影響，如鹽水置換效應(yīng)；以及CO2雜質(zhì)對外，為了實現(xiàn)更好的埋存地建設(shè)和埋存完成、（泄漏）補救以及風(fēng)險評估，急需相應(yīng)的最佳?2010年前形成全球通用的埋存容量估算方?檢查全球埋存數(shù)據(jù)的覆蓋范圍以及所有密集排放地區(qū)的埋存信息，以確定全球范圍埋存?在開始埋存地優(yōu)選前，開展公共資助的地區(qū)性勘測和評估計劃，以解決全球埋存信息檢?2012年前開發(fā)最佳實踐指南以指導(dǎo)埋存地選取、運行、風(fēng)險評估、監(jiān)測和泄漏補救以及?2020年前借助示范項目修訂上述最佳實踐指?2010到2020年間開發(fā)并完善空間儲層預(yù)測和其他建議:行動和節(jié)點為了實現(xiàn)路線圖愿景,除了埋存勘測和技術(shù)研發(fā)之外,政府、工業(yè)界和公共利益相關(guān)方還需要應(yīng)對如下挑戰(zhàn):近期,資助示范項目;遠(yuǎn)期,鼓勵商業(yè)化推廣;建立有效的公眾監(jiān)管制度;吸引公眾參與并開展培訓(xùn)以使項目設(shè)計充分考慮公眾意愿;通過國際合作加速必要的學(xué)習(xí)過程和信息共享。本節(jié)將針對上述問題提出對策以及相應(yīng)的行動和節(jié)點。項目投融資增加CCS示范投資為了驗證商業(yè)規(guī)模CCS項目的可行性并降低成本,近期投資開展CCS示范是必要的。在多能夠提供經(jīng)合組織國家所需CCS增量資金的一半。此外,碳市場無法提供足夠穩(wěn)定的機制克服CCS大規(guī)模投資的障礙。由于沒有可預(yù)見的碳市場和政策驅(qū)動,私人投資不太可能涉足CCS領(lǐng)域,因此需要政府負(fù)責(zé)解決上述資金缺口。目前經(jīng)合組織國家政府承諾的資金投入僅占該區(qū)域未來10年中所需增量資金的114到1/3。未來全球CCS投資需求巨大且CCS項目發(fā)展之快,私人投資有可能樂于承擔(dān)CCS的額外風(fēng)險。政府可通過公私合資示范項目協(xié)助私人領(lǐng)域投資。行動和節(jié)點以資助包括地質(zhì)調(diào)研和捕集技術(shù)開發(fā)在內(nèi)的各個領(lǐng)域的CCS項目。投資可以共擔(dān)資金壓力和風(fēng)險。建立激勵機制促進(jìn)CCS的商業(yè)規(guī)模推廣與商業(yè)規(guī)模CCS技術(shù)的推廣需要廣泛的投融資機制,以提供長期穩(wěn)定且充足的資金支持,否則BLUE情景所設(shè)定的CCS部署目標(biāo)將無法實現(xiàn)。目前有多種機制可以加速CCS的商業(yè)化進(jìn)程,包括來自排放權(quán)交易體系(cap-and-trade)中的獎勵配額的相關(guān)的額外碳收益、通過制訂埋存的減稅或返稅,以及提高燃料或電價為10對這些措施和其他措施的討論詳見IEA,2008b。34行動和節(jié)點?2012年前調(diào)研適宜的備選CCS資金激勵方?2010年到2020年以及后續(xù)階段，確保CO2收建立新的資金策略，促進(jìn)非經(jīng)合組織國家BLUE情景預(yù)想CCS技術(shù)在未來10年中能夠在非經(jīng)合組織國家快速推廣應(yīng)用。相應(yīng)的，政府需要考慮應(yīng)該如何合作，以協(xié)助開發(fā)示范項目并促進(jìn)對這些地區(qū)的技術(shù)轉(zhuǎn)讓。除了能夠展示技術(shù)性能，這些項目將提升當(dāng)?shù)氐闹R和技術(shù)能力，中英/中歐NZEC國際合作項目就是一個范例。鑒于發(fā)達(dá)國家在發(fā)展中國家的工業(yè)和能源領(lǐng)域的投資，多邊和雙邊的金融和開發(fā)機有若干投融資機制在利用發(fā)達(dá)國家的公共資金支持發(fā)展中國家的減緩氣候變化的行動，其中大部分是用來利用私人投資的。新近成立的世界銀行氣候投資基金，包括清潔技術(shù)基金11和全球環(huán)境信托基金，都依賴于捐助國的承諾。2012年以后，捐助支持基金將成為包含發(fā)達(dá)國家資金承諾的氣候協(xié)議的一部分。同時，大量的雙邊基金也將成為上述資金來源的重要此外，也可以通過碳融資推動CCS技術(shù)在發(fā)展中國家的推廣。京都議定書框架下的CDM機制是發(fā)展中國家目前唯一的資助CO2減排的機制。然而，CCS目前還暫時沒有被納入CDM機11目前CTF信托基金并未為CCS項目提供資金。但是，該基金的篩選原則要求綠色領(lǐng)域的化石能源發(fā)電廠制。12為了推動CCS技術(shù)在發(fā)展中國家的應(yīng)用并最終實現(xiàn)BLUE情景設(shè)定的部署目標(biāo)，這些國家的CCS項目需要被納入CDM機制或其他新的機行動和節(jié)點?2010到2020年間每年增加投資15億到25億美元以支持發(fā)展中國家的CCS示范（經(jīng)合組織?2010年前評估現(xiàn)有的多邊和雙邊融資機制，?2012年前為發(fā)展中國家的CCS項目建立適宜法律法規(guī)評估與修訂現(xiàn)行法律框架以規(guī)范CCS示范在開始CCS示范之前,需要評估當(dāng)?shù)氐默F(xiàn)行政策法規(guī)。在大部分地區(qū),現(xiàn)行法律通常都僅涉及了CCS流程的部分環(huán)節(jié)而非全部環(huán)節(jié)。CCS行動的監(jiān)管法律將包括但不限于下列方面:油氣法規(guī)、礦產(chǎn)法、廢物處理法、健康和安全法、物權(quán)法、交通法、地下水資源管理法、以及環(huán)境影響評測法規(guī)。當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)和其他利益相關(guān)方將要求有效地監(jiān)定。修訂現(xiàn)行法律法規(guī)將是推動示范項目的最有效的方式,而這可以針對特定項目開始,而后再推而廣之。修訂現(xiàn)行法規(guī)也將是未來CCS技術(shù)大規(guī)模推廣應(yīng)用的起點。行動和節(jié)點.評估和修訂現(xiàn)行法律框架以監(jiān)管CCS示范項目:>2011年于經(jīng)合組織國家;>2020年于所有非經(jīng)合組織國家。.咨詢恰當(dāng)?shù)睦嫦嚓P(guān)方,以更好地理解該如何修訂現(xiàn)行法規(guī)以適應(yīng)CCS。建立CCS全面監(jiān)管法律框架在修訂現(xiàn)行法律以支持CCS示范之后,修訂的效果需要得到評估,以確認(rèn)修訂后的法律法規(guī)是否有效地確保了公共健康和安全。這一確認(rèn)過程所需的精力和時間也不應(yīng)拖延示范項目的最后批準(zhǔn)。同時,政府也應(yīng)評估現(xiàn)行法律以發(fā)現(xiàn)需要克服的障礙或缺陷。如果發(fā)現(xiàn)修訂后的政策還存在不足,那么應(yīng)該設(shè)計發(fā)布更全面的CCS法規(guī)框架。行動和節(jié)點.2020年前在所有國家建立CCS綜合監(jiān)管法律框架在進(jìn)行前述國內(nèi)行動的同時，也有一些國際法問題尚待解決，例如開發(fā)國際協(xié)議以監(jiān)測和核查CO2在埋存地的存留情況、2006年IPCC的清單指南的核準(zhǔn)和執(zhí)行等。這些問題的解決將為針對CCS項目的國際許可、碳融資以及排放權(quán)交易奠定方法學(xué)基礎(chǔ)。倫敦議定書及相關(guān)條約將需要解決以埋存為目的的CO2越界運輸問題行動和節(jié)點?截止2012年，以IPCC清單指南為基礎(chǔ)，開發(fā)?截止2012年，在國際海洋環(huán)境條約的框架內(nèi)圖17：CCS法律法規(guī)時間表公眾培訓(xùn)與公眾參與加強政府對CCS的公眾宣傳和公眾參與很多國家政府都承諾在未來10年內(nèi)投入大量資金開展CCS示范,