英国皇家学会：2021年二氧化碳的捕集和封存通往电力与工业净零排放之路（13页）.pdf

1、气候变化：科学与解决方案二氧化碳的捕集和封存 1气候变化：科学与解决方案|简报 5二氧化碳的捕集和封存：通往电力与工业净零排放之路概要对于任何使用化石燃料或以任何其他方式排放碳的经济体来说，碳捕集和封存(CCS)都是实现净零排放的关键。首要任务就是提高效率和减少排放。然而，对于重工业等难以脱碳的领域，CCS 可能是抵御碳排放的最后一道防线。全球工业规模均已证实 CCS 是一种可靠、安全、可审核的方法，碳的储存时间可达至少一万年1,2。思路 研究表明，为了实现净零排放，对于大多数路径而言，CCS 都十分重要3,4。CCS 是电力和工业领域实现脱碳的一种成熟的技术选择。随着 CCS 不断发展所需部

2、署经验的积累，多个捕集点的集群通过共用管道或运输将 CO2 输送到共享的存储区域，是一种共享和降低单位成本的方法。目前，正在建设规划这类 CCS 项目。新型捕集技术的研究有望在未来降低成本，但这种新方法可能还需要几十年才能实现商业化。与工业中的 CCS 一样，直接空气碳捕集和封存(DACCS)等二氧化碳去除技术，包括负排放技术，有助于在本世纪中叶实现净零排放的广泛共识目标。个别国家或团体可以实行 CCS 补贴或对碳征税，鼓励进行碳捕集和封存。然而，为了可靠地储存足够的碳以平衡提取，可能需要碳供应商负责封存工作5。2 气候变化：科学与解决方案二氧化碳的捕集和封存1.CCS 的大势所趋-实现目标C

3、O2 是主要的人为或人为来源的温室气体(GHG)，产生来源包括化石燃料的使用、生物质燃烧、农业以及扩散的工业和家庭来源。通过提高能源效率以及使用可再生能源或核能替代化石燃料，便可以减少 CO2 的排放。然而，为了实现净零排放，任何多余的排放均需予以捕集并进行安全封存。在 政 府 间 气 候 变 化 专 门 委 员 会(Intergovernmental Panel on Climate Change,IPCC)审查的大多数实现净零世界的预测路径中，CCS 均发挥着重要作用，在这个世界中，与工业化前的基准相比，全球平均升温幅度保持在 1.5C 以内3。能源供应脱碳速度极快的国家则属于例外。在国际

4、能源署(International Energy Agency,IEA)可持续发展情景中，提出要在 2070 年之前，将能源领域的全球 CO2 净排放量降至零，到 2050 年，CCS 每年减少约 56 亿公吨二氧化碳(GtCO2/yr)，或者达到目前每年 4000 万公吨(MtCO2/yr)水平的 140 倍6。IEA 表示，如果不使用 CCS 技术，“几乎不可能”实现零碳排放，英国气候变化委员会(Climate Change Committee)表示：“CCS 是大势所趋，而非一种选择”3,4。CCS 是储存四种主要途径排放物的领先技术选择：i.供电CCS 可用于减少煤炭、天然气、城市垃圾

5、或生物质发电厂的 CO2 排放，并提供低碳电力。ii.提供“蓝”氢CCS 可用于通过在燃烧前进行捕集的方法，从天然气、生物质或煤中制取氢而实现脱碳。以这种方式制取出来的就是所谓的“蓝氢”，这种氢是一种用于工业、交通、储存和供热的通用低碳能源。iii.脱碳工业CCS 可以从炼油、水泥、钢铁、造纸、玻璃和农业化肥等行业捕集 CO2，而这些行业的排放量在全球人为 CO2 排放量中的占比几乎达到了 20%6,7。石油和天然气行业的 GHG 排放量（UNFCCC 范围 1 和范围 2）约占全球总量的 10%，就发展 CCS 作为显著减少碳足迹的一系列措施中的一环而言，处于有利地位8。iv.负排放技术(N

6、ET)NET 是一种从大气中去除 CO2 的技术。具体包括利用化学过程从空气中捕集 CO2 的直接空气碳捕集和封存(DACCS)，以及从生物质燃烧或发酵中捕集 CO2 的生物能源与碳捕集和封存(BECCS)。NET 属于更广泛的二氧化碳去除(CDR)活动中的一部分，IPCC 对此给出的定义为“将 CO2 从大气中去除，并将其持久地封存在地质、陆地或海洋储层或产品中的人类活动”。CDR 以及更广泛的 GGR（温室气体去除）还包括恢复森林和泥炭地等基于自然的解决方案。（参见简报 9：气候变化与土地）。在政府间气候变化 专 门 委 员 会(Intergovernmental Panel on Cli