碳捕捉和儲存技術CCS

碳捕捉和儲存技術CCS12月7日，聯(lián)合國氣候變化大會如期在哥本哈根拉開帷幕，來自192個國家和地區(qū)的代表出席了這次峰會。幾日下來，大會火藥味十足，儼然成吵架大會。雖然各國的“減排目標”還處于拉鋸戰(zhàn)中，如何達到這些減排目標將是接下來各國關注的問題，于是，“碳捕捉技術”再次成為媒體關注焦點。相對于人造火山或是太空反光鏡這類不靠譜的科技狂想，二氧化碳捕集封存技術（CCS技術）被認為更能拯救地球。眾所周知，人類為防止氣候變暖需要節(jié)能減排，特別是減少二氧化碳的排放。減排路徑有許多，但對于以燃煤為主要能源的國家，減少燃煤使用代價高昂，因此CCS成為重要替代選擇，因此對那些不愿改變能源消費結構的國家來說，這有極大吸引力。國人也許對碳捕獲技術稍感陌生，殊不知它“正是當今世界上國際最熱門的氣候變化領域最前沿、最重大的話題之一，國際政治領袖們無不投以巨大關注”。早在去年年底，央行行長周小川就曾暢談過“碳捕獲”的深意，并認為金融業(yè)在這方面大有可為。而根據(jù)浙大相關專家的看法，國外許多科研機構早已經從中嗅到了巨大的利益誘惑，并悄悄把目標瞄準了國內碳排技術市場。原始大氣中二氧化碳的濃度非常高，并不適宜人類生存，地球是通過把二氧化碳固化后埋在地下（即成煤成油的過程），從而降低了大氣中二氧化碳的濃度，變得適宜人類生存了。現(xiàn)在的情況，正好相反，人類通過開采煤、油，把埋在地下的二氧化碳挖了出來，再排放到大氣中，大氣的二氧化碳濃度就增加了，隨之而來的就是溫室效應帶來的一系列影響。這實際是對工業(yè)革命，化石能源瘋狂利用的一種嘲諷和報復。后工業(yè)時代注定要解決工業(yè)革命的麻煩。1850年全球CO2排放量僅為2億噸，到2005年則增加到259億噸。這其中，全球化石燃料的消費主要集中在工業(yè)、電力和交通運輸部門，其CO2排放量約占全球CO2排放總量的63.09%?72.96%?，F(xiàn)在，全球各國首腦希望人類在2050年時，把氣溫控制在不超過1850年時多2攝氏度。如何減少大氣中的二氧化碳排放量，科學家們已經想了各種辦法。第一步是“碳捕獲”。據(jù)方夢祥教授介紹，目前國際上比較成熟的是化學吸收法，簡單來說就是利用CO2和某種吸收劑之間的化學反應，將CO2氣體從煙道氣中分離出來，目前科學家已經找到了多種性能優(yōu)良而環(huán)保的吸收劑。還有一種方法叫“膜”分離法，化石燃料燃燒后的煙氣在通過膜時被分類處理了，有的會溶解并通過，有的卻通不過被“攔截”了。為了提高二氧化碳的減排效率，科學家還發(fā)明了一種富氧燃燒法，用純氧燃燒使得排放的CO2純度更高。據(jù)悉，目前國際上像美、英、挪威包括中國都有一些碳捕捉試驗項目，其中碳的捕捉效率可以高達90%?！安短肌边€不是最難的，而且，“就算是把捕捉到的CO2再利用，拿去生產碳酸飲料，最后CO2還是排到了大氣中”，科學家需要把CO2安全而永久地“封存”起來，這種碳捕捉與儲存技術被稱為CCS（即CarbonCaptureandStorage的縮寫）技術?？茖W家目前主要的思路是“封到地下”，包括深海存儲和地質儲存。先說“深海存儲”，要知道，海洋是全球最大的CO2貯庫，其總貯量是大氣的50多倍，在全球碳循環(huán)中扮演了重要角色。將CO2進行海洋儲存的方式，主要是通過管道或船舶將CO2運送到海洋儲存地點，然后將CO2注入海底，在海底的CO2水最后會碳化并保存下來。這個方法也有一定隱患：“CO2是通過船舶用高壓打入海底的，萬一CO2發(fā)生泄漏后果不堪設想，特別是海震時常發(fā)生?！蹦壳翱茖W家認為相對可行的是地質儲存，把CO2打入地下1?2千米的鹽水層，在這樣的深度，壓力會將二氧化碳轉換成所謂的“超臨界流體”，并緩慢固化，就像地下的煤炭石油一樣。在這樣的狀態(tài)下，二氧化碳才不容易泄漏。“另外，這片巖體的結構要好，有足夠多的空間來容納二氧化碳，而且具有連續(xù)性，面積夠大。據(jù)預測全球鹽水層的儲量達到10萬億噸，可以儲存1000年。到現(xiàn)在為止，全球共有三個成功的CCS項目在進行中。美國Weyburn-Midale項目填埋的是北達科他薩斯喀徹溫省一座廢棄油田的煤炭氣化廠產生的二氧化碳。英國石油公司經營的阿爾及利亞薩拉油田項目把從當?shù)厣a的天然氣中提取的二氧化碳輸入地下。挪威大型石油天然氣公司國家石油公司也在北海有兩處類似的項目。另外，全球有上百個CCS項目正在建設中。在國內，繼北京的華能高碑店項目后，華能石洞口第二電廠碳捕獲項目7月份在上海開工，該項目總投資1.5億元，今年年底將建成，預計年捕獲二氧化碳10萬噸，并號稱是全球最大的燃煤電廠碳捕獲項目。雖然目前CCS技術仍在實驗階段，其技術能否收到預期效果還有待證實，但成本之高已經叫人咋舌。根據(jù)麻省理工大學去年發(fā)表的一份報告，捕捉每噸二氧化碳并將其加壓處理為超臨界流體要花費30-50美元，將一噸二氧化碳運送至填埋點埋藏需要花費10-20美元。這也就是說，發(fā)電廠每向大氣中排放一噸二氧化碳就要支付40-70美元，歐盟現(xiàn)行的碳價格則為8-10歐/噸，這一數(shù)字也接近聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會建議的碳價格的中間值。方夢祥教授也給記者簡單算了一筆賬：比如，燃燒1噸煤要排放出2噸的CO2,現(xiàn)在的煤價按600元/噸計，加上碳排放增加的600多元，成本增加了一倍，而燃燒1噸煤可以發(fā)電300度，攤到每度電上，就是電價增加70%-90%，而如果把生產、運輸、銷售中增加的碳價格核算到每件商品上，最后就能算出該商品的碳排放價。“如果征收起碳稅來，這個數(shù)字將是很可觀的?！睙o怪乎，有專家稱石油交易之后碳排放交易最具潛力，全球碳排放市場將成為未來最大的市場。與此同時，各國資本已經開始覬覦這個產業(yè)，歐盟委員會已明確表示，歐盟計劃直接投資80億歐元用于CCS領域的技術研發(fā)。“這對我們來說，既是挑戰(zhàn)也是機遇，現(xiàn)在，國外許多機構早已經瞄準了國內碳排技術市場，像我們浙江大學已經跟歐盟、美國能源部、英國等建立起技術合作關系，其實，我們國內的碳捕捉技術成本相比國外要低廉很多，如果可以搶占一些市場份額還是大有可為的，可惜，目前國內企業(yè)很少能有這樣的眼光?！狈綁粝榻淌谡f。（青年時報）碳捕獲技術簡介目前，主要有四種不同類型的CO2收集與捕獲系統(tǒng)：燃燒后分離（煙氣分離）、燃料前分離（富氫燃氣路線）、富氧燃燒和工業(yè)分離（化學循環(huán)燃燒），每種捕獲技術的技術特點及其成熟度見下表。在選擇捕獲系統(tǒng)時，燃氣流中CO2濃度、燃氣流壓力以及燃料類型（固體還是氣體）都是需要考慮的重要因素。表1碳捕獲技術特點和現(xiàn)狀CCW捕獲技術技術特點發(fā)展現(xiàn)狀工業(yè)分離利用工業(yè)材料分離同碳，技術成熟、但應用有限成熟市場燃燒后分離過程簡單.但coz濃度低，化學吸收劑較昂貴技術可.行燃燒前分離COw濃度高，分離容易，但過程復雜，成本較高技木M行富氧燃燒co2濃度高，但壓力較小"步驟較多，供氧成本高示范階段對于大量分散型的CO2排放源是難于實現(xiàn)碳的收集，因此碳捕獲的主要目標是像化石燃料電廠、鋼鐵廠、水泥廠、煉油廠、合成氨廠等CO2的集中排放源。針對排放的CO2的捕獲分離系統(tǒng)主要有3類:燃燒后系統(tǒng)、富氧燃燒系統(tǒng)以及燃燒前系統(tǒng)。燃燒后系統(tǒng)介紹燃燒后捕獲與分離主要是煙氣中CO2與N2的分離?；瘜W溶劑吸收法是當前最好的燃燒后CO2收集法，具有較高的捕集效率和選擇性,而能源消耗和收集成本較低。除了化學溶劑吸收法，還有吸附法、膜分離等方法?；瘜W吸收法是利用堿性溶液與酸性氣體之間的可逆化學反應。由于燃煤煙氣中不僅含有CO2、N2、O2和H2O,還含有SOx、NOx、塵埃、HCl、HF等污染物。雜質的存在會增加捕獲與分離的成本，因此煙氣進入吸收塔之前,需要進行預處理,包括水洗冷卻、除水、靜電除塵、脫硫與脫硝等。煙氣在預處理后，進入吸收塔，吸收塔溫度保持在40?60°C,C02被吸收劑吸收，通常用的溶劑是胺吸收劑（如一乙醇胺MEA）。然后煙氣進入一個水洗容器以平衡系統(tǒng)中的水分并除去氣體中的溶劑液滴與溶劑蒸汽，之后離開吸收塔。吸收了CO2的富溶劑經由熱交換器被抽到再生塔的頂端。吸收劑在溫度100~140C和比大氣壓略高的壓力下得到再生。水蒸汽經過凝結器返回再生塔，而CO2離開再生塔。再生堿溶劑通過熱交換器和冷卻器后被抽運回吸收塔。富氧燃燒系統(tǒng)介紹富氧燃燒系統(tǒng)是用純氧或富氧代替空氣作為化石燃料燃燒的介質。燃燒產物主要是CO2和水蒸氣，另外還有多余的氧氣以保證燃燒完全，以及燃料中所有組成成分的氧化產物、燃料或泄漏進入系統(tǒng)的空氣中的惰性成分等。經過冷卻水蒸汽冷凝后,煙氣中CO2含量在80%?98%之間。這樣高濃度的CO2經過壓縮、干燥和進一步的凈化可進入管道進行存儲。CO2在高密度超臨界下通過管道運輸，其中的惰性氣體含量需要降低至較低值以避免增加CO2的臨界壓力而可能造成管道中的兩相流，其中的酸性氣體成分也需要去除。此外CO2需要經過干燥以防止在管道中出現(xiàn)水凝結和腐蝕，并允許使用常規(guī)的炭鋼材料。在富氧燃燒系統(tǒng)中，由于CO2濃度較高，因此捕獲分離的成本較低，但是供給的富氧成本較高。目前氧氣的生產主要通過空氣分離方法，包括使用聚合膜、變壓吸附和低溫蒸餾。燃燒前捕獲系統(tǒng)介紹燃燒前捕獲系統(tǒng)主要有2個階段的反應。首先，化石燃料先同氧氣或者蒸汽反應,產生以CO和H2為主的混合氣體（稱為合成氣），其中與蒸汽的反應稱為“蒸汽重整”，需在高溫下進行;對于液體或氣體燃料與O2的反應稱為“部分氧化”，而對于固體燃料與氧的反應稱為“氣化”。待合成氣冷卻后，再經過蒸汽轉化反應,使合成氣中的CO轉化為CO2,并產生更多的H2。最后，將H2從CO2與H2的混合氣中分離,干燥的混合氣中CO2的含量可達15%~60%,總壓力2~7MPa°CO2從混合氣體中分離并捕獲和存儲,H2被用作燃氣聯(lián)合循環(huán)的燃料送入燃氣輪機,進行燃氣輪機與蒸汽輪機聯(lián)合循環(huán)發(fā)電。這一過程也即考慮碳的捕獲和存儲的煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電（IGCC）。從CO2和H2的混合氣中分離CO2的方法包括:變壓吸附、化學吸收（通過化學反應從混合氣中去除CO2,并在減壓與加熱情況下發(fā)生可逆反應，同從燃燒后煙道氣中分離CO2類似）、物理吸收（常用于具有高的CO2分壓或高的總壓的混合氣的分離）、膜分離（聚合物膜、陶瓷膜）等。碳捕捉與封存技術碳捕獲和封存（以下簡稱CCS）是一種將工業(yè)和能源排放源產生的CO2進行收集、運輸并安全存儲到某處使其長期與大氣隔離的過程。CCS主要由捕獲、運輸、封存三個環(huán)節(jié)組成。碳捕獲CO2的捕獲，指將CO2從化石燃料燃燒產生的煙氣中分離出來，并將其壓縮的過程。對于大量分散型的CO2排放源是難于實現(xiàn)碳的收集，碳捕獲的主要目標是化石燃料電廠、鋼鐵廠、水泥廠、煉油廠、合成氨廠等CO2的集中排放源。目前針對化石燃料電廠的捕獲分離系統(tǒng)主要有三種，即燃燒后捕獲系統(tǒng)、燃燒前捕獲系統(tǒng)和氧化燃料捕獲系統(tǒng)。CO2捕獲已經在一些工業(yè)應用中采用，馬來西亞一家工廠采用化學吸附工藝,每年從燃氣電廠的煙道氣流中分離出0?2X106t的CO2,用于尿素生產。美國北達科他州煤氣化工廠采用物理溶劑工藝,每年從氣流中分離出3?3X106t的CO2,用于生產合成天然氣，捕獲的一部分CO2用于加拿大的強化采油項目。碳運輸CO2的運輸，指將分離并壓縮后的CO2通過管道或運輸工具運至存儲地。第一條長距離的CO2輸送管道于20世紀70年代初投入運行。在美國,有超過2,500公里的CO2輸送管道,通過這些管道，每年有大約40X106t的CO2被運輸?shù)降驴怂_斯州用于強化采油。碳封存CO2的存儲，指將運抵存儲地的CO2注入到如地下鹽水層、廢棄油氣田、煤礦等地質結構層或者深海海底或海床以下的地質結構中。這個過程涉及許多在石油和天然氣開采和制造業(yè)中研發(fā)和普遍應用的技術，如用泵向井下注入CO2,并通過在井底部的鑿孔或篩子使CO2進入巖層。此外CO2回注油田可以提高采油率，在煤層中注入CO2,可以回收煤層氣，這個過程也就是通常所說的強化采油（EOR）和強化采煤層氣（ECBM）。目前有三個工業(yè)規(guī)模(大于1X108tCO2/a)的項目在采用這種技術:北海的斯萊普內爾(Sleipner)項目、加拿大的韋本(Weyburn)項目和阿爾及利亞的薩拉赫(Salah)項目。碳運輸技術簡介在CO2運輸方面，目前最可行的辦法是利用管道輸送。管道是一種已成熟的市場技術，將氣態(tài)的CO2進行壓縮可以提高密度，從而可降低運輸成本。也可以利用絕緣罐將液態(tài)CO2裝在罐車中進行運輸。在某些情況下,使用船舶運輸CO2從經濟角度講更具有吸引力，尤其是需要長途運輸或需將CO2運至海外時，但由于這種情況需求有限，故而目前運輸規(guī)模較小。在技術上,公路和鐵路罐車也是切實可行的方案。然而，除小規(guī)模運輸之外，這類運輸系統(tǒng)與管道和船舶相比則不經濟,不大可能用于大規(guī)模運輸。目前,美國等國家在管道運輸技術方面已很成熟，需要解決的問題是如何降低運輸成本。運輸成本主要取決于管道長度和管道直徑，而由于捕獲(包括壓縮)成本非常高,使得運輸成本在整個成本中所占比例較低。因此只要捕獲和封存成本較低，或為了獲得其他一些收益(如提高油田采收率)，許多國家不惜長距離運輸?shù)母叱杀具h距離輸送CO2。例如美國為提高原油采收率，采用遠距離輸送高壓液態(tài)CO2,最長的輸送管是綿羊山脈(SheepMountain)運輸管道,它將南科羅拉多州的CO2運至得克薩斯的二疊紀盆地，距離為656km。碳封存技術簡介碳封存是指將捕獲、壓縮后的CO2運輸?shù)街付ǖ攸c進行長期封存的過程。目前，主要的封存方式有地質封存、海洋封存和碳酸鹽礦石固存等等。另外，一些工業(yè)流程也可在生產過程中利用和存儲少量被捕獲的CO2。但是，從普通電廠排放、未經處理的煙道氣僅含有大約3%?16%的CO2,可壓縮性比純的CO2小得多，而從燃煤電廠出來經過壓縮的煙道氣中CO2含量也僅為15%,在這樣的條件下儲存1tCO2大約需要68m3儲存空間。因此，只有把CO2從煙氣里分離出來，才能充分有效地對它進行地下處理。在將CO2封存到地下之后，為了防止CO2泄漏和或遷移，需要密封整個存儲空間。因此，選擇一個合適的具有良好封閉性能的封存蓋層也十分重要，它可以起到一個“蓋子”的作用，以確保能把CO2長期地封存在地下。比較有效的辦法是利用常規(guī)的地質圈閉構造，它包括氣田、油田和含水層，對于前兩種，由于他們是人類能源系統(tǒng)基礎的一部分，人們已熟悉他們的構造和地質條件,所以利用它們來儲存CO2就比較便利和合算；

而含水層由于其非常普遍，因此在儲存CO2方面具有非常大的潛力。根據(jù)碳封存地點和方式的不同，可將碳封存方式分為地質封存，海洋封存、碳酸鹽礦石固存以及工業(yè)利用固存等。其中，每種封存方式又包括不同的具體技術,他們的發(fā)展現(xiàn)狀見下表。”式技術研究階段示范階段一定條件卜經濟可行成熟化市場地質封存強化采油（EOK）V天然氣或石油層V鹽沼池構造提高煤層『ECUM）V’海洋封存直接注入（溶解型）直接注入（湖泊型）碳酸鹽礦石封存犬然硅酸鹽礦石廢棄物料V工業(yè)利用碳捕捉與封存技術的發(fā)展現(xiàn)狀現(xiàn)在，CCS技術已受到國際科技和產業(yè)界的密切關注。由于其與現(xiàn)有能源系統(tǒng)基礎構造的一致性，受能源資源條件限制較小，該技術尤其受到工業(yè)化國家的廣泛關注與密切重視,美國、歐盟和加拿大等都制定了相應的技術研究規(guī)劃，開展CCS技術的理論、試驗、示范及應用研究。根據(jù)國際能源署的統(tǒng)計，截至到目前，全世界共有碳捕獲商業(yè)項目131個，捕獲研發(fā)項目42個，地質埋存示范項目20個，地質埋存研發(fā)項目61個。其中，比較知名的有挪威Sleipner項目、加拿大Weyburn項目和阿爾及利亞InSalah項目等。近年來，歐美國家又開始把火力發(fā)電廠排放的CO2作為主要儲存對象，開始進行地下儲存的實驗。2002年11月開始，美國能源部在西維吉尼亞新港口美國電力能源公司（AEP）的山頂電廠開展利用地質學方法存儲CO2的研究項目；2003

年2月，歐盟委員會資助的“二氧化碳儲存”研究項目在丹麥、德國、挪威與英國開展儲存發(fā)電廠排放的CO2儲層性質的研究；目前，在示范項目方面，全球范圍內已有幾個250MW規(guī)模的IGCC燃煤電廠建成。在CCS實驗項目方面，2004年9月14日在澳大利亞墨爾本召開的世界碳固存領導人論壇上，國際合作推動的10個實驗改進技術項目得到確認,與會的國家對碳固存的國際合作均表示出濃厚的興趣。以上述已經進行的項目和實驗說明，CCS技術是一項極具潛力的減少CO2排放的前沿技術，該技術有可能在經濟發(fā)展與環(huán)境保護兩個方面實現(xiàn)雙贏局面。因此，我國也應密切關注CCS技術的研究現(xiàn)狀和最新進展，及早開展相關技術研究規(guī)劃和理論與試驗的示范與應用。案例：以美國為例，美國于2000年開始由美國能源部主持正式開展CO2封存研究和發(fā)展項目，其中將地質封存和海洋封存列為主要研究領域，同時研究陸地生態(tài)系統(tǒng)(森林、土壤、植被等)對二氧化碳的隔離作用，并制訂了詳細的技術路線圖，詳情見下表表1地頂封存技術路線圖「「份川一廢棄油「UI1油氣田(EOR)2001廢棄油「UI1油氣田(EOR)200120042006200S2001200420062010鹽水沅積區(qū)200320042006200t)200820102012200220042006200K20122015完成廢存袖氣田丸化碳作的實地測試II監(jiān)測完成環(huán)境可接受性分析和廢棄油氣田監(jiān)測模式完成經選杵的廢棄油氣國貯存■氧化碳的工程模型弟成廢棄油氣田貯存二'氧化碳的環(huán)境可接受性實地測試和評愉啟動EOR■VI化戚存的實地測試和監(jiān)測完成EOR-*1化碳優(yōu)化吧存實驗完成EOR二氧化碳毗存項目的篩選模型壽成大規(guī)模EOR二氧化碳貯存環(huán)境實地測試、監(jiān)測驗源和環(huán)境可接受性砰價建M煤炭：筮化碳吸附伽技術基礎完康適宜泠［化碳『:存煤層選擇的T：程的選模型優(yōu)化二說化碳貯存燥席叩烷生產完成環(huán)境可接受性分析并發(fā)展相應監(jiān)測模式蟋此大規(guī)摸探度不開來煤層二塑化碳貯存的環(huán)境可接受性完康大規(guī)模測試的工程設計模型完城不河采燥層￥?.〔化跛壬存實地測試碰定適宜的鹽水泥枳區(qū)址立抹水系統(tǒng)拘二敘化碳分髀機制完成環(huán)境可接受性分析并發(fā)展相應監(jiān)測模式完成小規(guī)模賦監(jiān)駛證大規(guī)模鹽水沉租區(qū)二氧化碳貯存的環(huán)境可接受性完或實弛測試表2海洋碳封存技術路線圖年份，年 村標2。。1完成深海-一機化碳灌注初始實噩2003完成用于評價森海灌注生態(tài)影響和全系列生物標記鱉定2004指導第2袂深海灌注系列實驗2006研究深海港灣和監(jiān)刑的技術可和性2007研究海洋吧存：氧化碳的美您性生態(tài)因素200S大規(guī)模營養(yǎng)物應用實地刑試和第3次深海灌注系列實驗2012完成海洋碳戡存的性能利壞兢檢刪數(shù)據(jù)分析2005年美國已開展了25個CO2地下構造注入、儲存與監(jiān)測的外場試驗,并已進入驗證階段。我國碳捕集與封存技術發(fā)展前景及行動中國的國情、發(fā)展階段和能源結構決定了碳捕集與封存技術（CCS）是中國應對氣候變化的一項重要戰(zhàn)略選擇，也是全球碳捕集與封存最具潛力的市場；雖然該技術仍處于研發(fā)和示范階段，但國內高校、科研機構和企業(yè)已積極行動，取得進展，中國CCS中心籌建的可行性研究也在進行之中；全面認識CCS技術本身及發(fā)展中存在的問題，對于中國提高技術研發(fā)能力、應對氣候變化能力和綜合競爭力具有重要意義。中國應對氣候變化的重要選擇：碳捕集與封存《京都議定書》的生效為人類共同應對氣候變化提供增添了希望，但通過提高能效、使用可再生能源等來減少二氧化碳排放的技術手段仍比較單一，而以能源驅動的現(xiàn)代社會，化石燃料仍將繼續(xù)是主要的能源供給，二氧化碳等溫室氣體的減排面臨巨大壓力。要實現(xiàn)溫室氣體濃度穩(wěn)定在一定水平，還需要采用綜合的減排措施，在這樣的背景下，IPCC特別推薦碳捕集與封存技術，以期來共同靈活應對溫室氣體到減排。所謂二氧化碳的收集與儲存，及時收集化石燃料燃燒產生的二氧化碳，并在天然地下儲層中長期儲存，以減少二氧化碳向大氣排放。這項技術手段不但是全球溫室氣體減排的重要選擇，而且是減少大氣中二氧化碳濃度的根本措施，能夠真正實現(xiàn)能源利用的近零排放。近年來，中國快速的經濟增長對能源的需求日益增加，溫室氣體排放量已位居世界前列，而中國又是一個深受氣候變化影響的發(fā)展中國家，極端天氣事件頻發(fā)。目前以煤炭為主的一次能源和以火力發(fā)電為主的二次能源結構，使碳捕集與封存在中國應用前景極其廣闊，也必將成為中國碳減排和應對氣候變化的重要技術選擇。中國CCS：仍處于研發(fā)階段從20世紀70年代起，我國開始注意二氧化碳提高石油采收率的研究工作。但與國際先進的做法相比，中國的CCS研究與開發(fā)還處于前期。二氧化碳捕集只適用于一些二氧化碳純度高、比較容易捕集的煉油、合成氨、制氫、天然氣凈化等工業(yè)過程。整體看，目前我國的二氧化碳捕集與封存仍處于實驗室階段，而且大都采用燃燒后捕集的方式，工業(yè)上的應用也主要是提高采油率。但是近年來中國在CCS的研究上作了很多工作，從2003年開始中國政府就參加了碳捕集領導人論壇?！?73計劃”、“863計劃”在內的國家重大課題都對CCS進行了研究。此外，華能和神華等大型公司也對CCS進行規(guī)劃、研究和示范。2008年7月16日，我國首個燃煤電廠二氧化碳捕集示范工程一一華能北京熱電廠二氧化碳捕集示范工程正式建成投產，標志著二氧化碳氣體減排技術首次在我國燃煤發(fā)電領域得到應用。作為發(fā)展中國家第一個CCS中心，煤炭信息研究院將與國際能源署合作開展籌建“中國CCS中心”的工作。它將積極推動中國CCS技術的研發(fā)與示范、技術轉移和信息共享。CCS面臨的現(xiàn)實挑戰(zhàn)雖然CCS作為一種消除溫室氣體的根本技術途徑，具有很大的發(fā)展?jié)摿?，但它的應用將極大地改變傳統(tǒng)的能源生產方式，影響經濟成本；對地質結構、海洋生態(tài)、人體健康和地球循環(huán)系統(tǒng)具有極大不確定性，影響人類生存環(huán)境；它的應用還將改變人們現(xiàn)有認知、現(xiàn)存法律法規(guī)及政策，影響社會承受度。所以，CCS面臨一下問題：成本太高。目前估計CCS的應用將使發(fā)電成