二氧化碳捕集與封存

前言

國際能源署近期分析確認，在沒有政策變化的前提下，二氧化碳密集的煤和其它化石燃料將在未來的能源需求中繼續(xù)扮演重要角色。CCS技術的成功發(fā)展將有利于各國在使用這些化石能源的同時，實現(xiàn)溫室氣體減排。當然CCS并不是靈丹妙藥，但是它可以在能源效率、可再生能源和核能的發(fā)展中發(fā)揮重要作用，從而改善能源安全，減緩氣候變化。我們面對的能源挑戰(zhàn)是巨大的，所有的技術都將為未來可持續(xù)發(fā)展的實現(xiàn)發(fā)揮重要作用。2004年，IEA出版的《二氧化碳捕集與封存展望》，第一次詳細地評估了CCS在減緩氣候變化方面的作用，包括嘗試分析了這項重要技術的成本、效用和相關政策。此后，CCS在各個方面引起廣泛關注，包括相關的國際談判條約修正、新政策規(guī)劃、主要的國家和地區(qū)示范工程、私有投資研究和技術各個方面的研究等。因此，我們目前擁有關于CCS成本和效用（包括二氧化碳捕集、運輸和封存）的豐富信息。我們運用這些數(shù)據(jù)對CCS在緩解未來氣候變化方面進行分析。盡管已經有了這些優(yōu)勢，CCS想要取得商業(yè)成功仍需要接受許多挑戰(zhàn)。包括缺少合適的長期政策框架和充足的財政激勵來支持投資，特別是對早期關鍵的項目支持仍然不足。本書考察了目前正在不同國家進行試驗的各種商業(yè)化CCS方法，并對目前面臨的技術、財政和法律法規(guī)問題提出了建設性的意見。值得高興的是，IEA在提高發(fā)展二氧化碳捕集和封存技術方面一直扮演著領先的角色，期望即將出版的此書，能對了解減少二氧化碳的方法提供幫助。

內容概要

本書還研究了CCS在樂觀的能源情景中的作用，這些情景均旨在獲得實質性減排成果。本書詳盡地闡述了CCS在燃煤發(fā)電中的應用，估算了工業(yè)和燃料轉換中二氧化碳捕集的潛力。最后，本書對處理和運輸大量二氧化碳所需要的基礎設施建設進行了評估。　　在CCS短期和長期發(fā)展路線圖不斷更新的背景下，本書為政策制定者提供了公共和私人部門的實質性信息：用可持續(xù)的方式加快CCS示范和推廣。　　未來幾十年中，石油、煤炭和天然氣仍將是世界主要能源品種，如果不采取措施，二氧化碳排放將增加到難以接受的水平。減少化石燃料中二氧化碳排放的技術將有可能改變這種趨勢。其中，二氧化碳捕集與封存技術有著廣闊的發(fā)展前景。CCS技術從大型穩(wěn)定排放源中捕集二氧化碳，并將其封存到地層深處，以避免二氧化碳泄漏到大氣中去?！　?005年格倫依格斯峰會上，G8領導人要求IEA對不同的能源情景和策略給出建議，目的在于發(fā)展“清潔、靈活、具有競爭力的能源未來”，并且要加快CCS商業(yè)化和發(fā)展腳步。　　《二氧化碳捕集與封存：碳減排的關鍵選擇》一書應G8的期望而作。本書的研究內容主要是針對CCS的發(fā)展問題：　　捕集、運輸、封存技術和它們的成本　　封存能力估計　　區(qū)域CCS潛力估算　　法律和法規(guī)框架　　公共意識和推廣策略　　財政機制和國際化機制

作者簡介

國際能源署（IEA）是在經濟合作與發(fā)展組織（OECD）的框架下成立的一個獨立實施國際能源計劃的自治機構，創(chuàng)立于1974年11月。
它在經濟合作與發(fā)展組織的28個成員國（經濟合作與發(fā)展組織的成員國共有30個）之間開展全面的能源合作計劃。國際能源署的基本目標是：
?	維持和發(fā)展應對石油供給危機的機制。
?	通過建立國際間的合作關系，在全球背景下推進合理的能源政策。
?	建立一個針對國際原油市場的長期信息系統(tǒng)。
?	通過發(fā)展替代能源、提高能源使用效率，改善世界能源供需結構。
?	促進能源技術方面的國際合作。
?	協(xié)助各國政府實現(xiàn)環(huán)保政策與能源政策的整合。
國際能源署的成員國包括：澳大利亞、奧地利、比利時、加拿大、捷克、丹麥、芬蘭、法國、德國、希臘、匈牙利、愛爾蘭、意大利、日本、韓國、盧森堡、荷蘭、新西蘭、挪威、波蘭、葡萄牙、斯洛伐克、西班牙、瑞典、瑞士、土耳其、英國、美國。歐洲委員會也參與了國際能源署的工作。

書籍目錄

第一章 引言　政治背景　本研究的目的及范圍　本書的結構第二章 CCS的情景　主要結論　本研究中的情景　結果　電力生產中的二氧化碳捕集　工業(yè)和燃料轉換過程中的二氧化碳捕集　CCS的地區(qū)使用　二氧化碳封存第三章 二氧化碳捕集技術　主要結論　二氧化碳排放和捕集機會　電力和熱力生產的二氧化碳捕集　燃燒后捕集　燃燒前捕集　富氧燃燒　化學循環(huán)　電力部門的二氧化碳捕集　先進煤炭技術　超臨界(Sc)和超超臨界(USC)粉狀煤燃燒　整體煤氣化發(fā)電站(IGCC)　煤粉富氧燃燒或循環(huán)流化床燃燒(CFBC)機組　現(xiàn)有電廠的改造　電廠的捕集和存儲準備　電廠二氧化碳捕集成本　評估CCS的成本：不同方法不同結果　工業(yè)中的二氧化碳捕集　鋼鐵行業(yè)　水泥行業(yè)　石化行業(yè)　造紙行業(yè)　化石燃料的生產和轉化　酸性氣體　重油和焦油砂　精煉廠　氫氣(H2)生產　氣化與碳氫化合物合成燃料生產第四章 二氧化碳運輸和封存　主要結論　二氧化碳運輸方案　管道運輸　二氧化碳管道運輸成本　二氧化碳船舶運輸　二氧化碳地質封存　二氧化碳封存成本　提高石油采收率和二氧化碳注入　二氧化碳提高石油采收率成本　二氧化碳提高石油采收率潛力　二氧化碳提高石油采收率所面臨的技術經濟挑戰(zhàn)　二氧化碳提高石油采收率項目是否將騰飛?　帶提高天然氣采收率配套的碳封存(CSEGR．)　枯竭油氣田的二氧化碳封存　二氧化碳提高煤層氣采收率(。ECBM)　石灰石池第五章 財政、法律法規(guī)和公眾接受　主要結論　引言　CCS融資　CCS示范項目融資　二氧化碳運輸?shù)娜谫Y　國際機構和多邊機構在CCS融資中的作用　CCS和溫室氣體法規(guī)：長期配套框架　溫室氣體市場機制和CCS發(fā)展現(xiàn)狀　法律和監(jiān)管問題　與二氧化碳運輸相關的法律問題　管轄范圍：分配CCS的監(jiān)管責任　選址、監(jiān)測和核實　CCS的相關風險　選址　監(jiān)測和核實　長期責任　國際海洋環(huán)境保護法的近期發(fā)展　《倫敦議定書》　《保護東北大西洋海洋環(huán)境公約》　公眾意識和公眾支持　構建公眾意識和公眾支持：汲取經驗第六章 各地區(qū)、各國二氧化碳捕集和封存(CCS)最新動態(tài)　主要結論　概述　歐盟　中東和北非　澳大利亞　巴西　加拿大　中國　法國　德國　印度　意大利　日本　荷蘭　挪威　波蘭　俄羅斯　英國　美國　世界其他CCS項目　非洲　阿根廷　奧地利　保加利亞　克羅地亞　捷克　丹麥　愛沙尼亞　芬蘭　希臘　匈牙利　印度尼西亞　愛爾蘭　韓國　拉脫維亞　立陶宛　馬來西亞　墨西哥　歐盟新成員國和候選成員國　菲律賓　葡萄牙　羅馬尼亞　……第七章 CSS技術路線圖和建議附件1附件2附件3附件4附件5附件6

章節(jié)摘錄

插圖：根據(jù)設想，在考慮了天然氣和二氧化碳的差異進行改造之后，天然氣工業(yè)使用的許多安全措施和監(jiān)測技術可同樣用于二氧化碳管道運輸。包括泄漏或其他危害管道擁有者風險的責任分配，以及制定適當?shù)墓艿涝O計、建造和維修標準。有很多政府和非政府組織致力于建立一系列指導方針和標準。管道選址和準入。二氧化碳管道準入和選址面臨很多金融和監(jiān)管問題。加拿大目前擁有省際二氧化碳管道，而且由現(xiàn)有的天然氣管道規(guī)章管理。在美國，二氧化碳管道安全由交通部聯(lián)邦一級監(jiān)管；管道選址，建造和費率管制由各州處理。美國二氧化碳管道在經過聯(lián)邦土地時，也須遵守土地管理局的準入和費率條件。由于CCS技術的擴大應用，預期增加的二氧化碳運輸量對二氧化碳管道提出了新的需求，這就需要對現(xiàn)有的監(jiān)管框架進行調整。選擇建設一條新的二氧化碳管道涉及路線的確定，通行權的獲取以及路線對環(huán)境影響的評估。通行權通常涉及獲得部分現(xiàn)有路線的準入，或通過地役權，或其他機制獲得私有財產的準入權。管道擁有者必須獲得管道沿線土地的使用權。管道開發(fā)商可以使用現(xiàn)有的通行權或通過與沿線土地所有者協(xié)商來創(chuàng)建新的通行權。監(jiān)管者需要保證二氧化碳管道基礎設施的土地并保證其符合公眾利益。由于二氧化碳的運輸系統(tǒng)把一系列互不聯(lián)系的州際或國家管道發(fā)展成為區(qū)域或國家間管道網(wǎng)絡，因此需要協(xié)調州（?。┗驀议g的二氧化碳管道條例，以消除管道準入標準和滿足二氧化碳純度要求方面的不一致性，并解決“跨網(wǎng)多重收費”問題。同時，還需要評估在特定區(qū)域當二氧化碳封存量擴大時管道負載能力。需要統(tǒng)籌建立州際間（?。╇H和國際二氧化碳運輸管道的一致規(guī)劃。一種辦法已經被天然氣部門精簡管道建設所使用，即各種審批均由一個機構與利益相關者協(xié)商處理的情況下創(chuàng)建一個“一站式”機構開發(fā)管道許可工作（WRI，2008）。

編輯推薦

《能源技術分析·二氧化碳捕集與封存:碳減排的關鍵選擇》由中國環(huán)境科學出版社出版。

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