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什么是CCS技术(CO2收集和储存技术)
更新时间:2017-01-02 发布:www.1024sj.com

CCS是CarbonCaptureandStorage的缩写,是指二氧化碳(CO2)捕捉和封存(CCS)是指CO2从工业或相关能源的源分手出来,输送到一个封存地址,而且持久与年夜气阻遏的一个进程。本陈述认为CCS是稳定年夜气温室气体浓度的减缓行动组合中的一种选择方案。CCS具有削减整体减缓成本和增加实现温室气体减排灵活性的潜力。CCS的普遍运用取决于技术成熟性、成本、整体潜力、在成长中国家的技术普及和让渡及其运用技术的能力、律例身分、情况问题和公众反应。CO2的捕捉可用于年夜点源。CO2将被压缩、输送并封存在地质机关、海洋、碳酸盐矿石中,或是用于工业流程。CO2年夜点源包括年夜型化石燃料或生物能源举措措施、主要CO2排放型工业、自然气生产、合成燃料工场和基于化石燃料的制氢工场。潜在的技术封存方式有:地质封存(在地质机关中,例如石油和自然气田、不成开采的煤田和深盐沼池机关),海洋封存(直接释放到海洋水体中或海底)和将CO2固化成无机碳酸盐。该陈述也就CO2的工业运用进行了计议,可是预计这一途径对于CO2减排进献不年夜。经由过程CCS削减的向年夜气的净排放量取决于捕捉的CO2比例,取决于由于捕捉、运输和封存的额外能源需求使电厂或工业流程的整体效率下降而致使的CO2增产,取决于运输进程中的任何渗漏和取决于持久封存中CO2的留存比例。现有几种分歧类型的CO2捕捉系统:燃烧后、燃烧前和氧燃料燃烧(图SPM.3)。燃气流中的CO2浓度、燃气流压力和燃料类型(固体或气体)都是选择捕捉系统时要斟酌的重要身分。管道是在年夜约1,000千米左右距离内年夜量输送CO2的首选途径。对于每一年在几百万吨以下的CO2输送或是更远距离的海外运输,使用汽船多是在经济上更有吸引力。在深层、在岸或沿海地质机关封存CO2使用了许多不异的技术,这些技术已由石油和自然气工业开发出来,而且已证实对于石油和自然气田和盐沼池机关而言,在特定条件下是经济可行的,可是就封存于没法开采的煤层中而言,这些技术的可行性还没有经证实。海洋封存有两种潜在的实施途径:一种是经固定管道或移动船只将CO2注进并消融到水体中(以1000米以下最为典型),另外一种则是经由固定的管道或安装在深度3000米以下的海床上的沿海平台将其沉淀,此处的CO2比水更为密集,预计将形成一个“湖”,从而延缓CO2分化在四周情况中。海洋封存及其生态影响尚处于研究阶段。CO2与金属氧化物发生反应,金属氧化物富含于硅酸盐矿石中,并可从烧毁物流中少许获取,经由过程反应发生稳定的碳酸盐。这项技术现正处于研究阶段13,但在哄骗烧毁物流中的某些运用已处于示范阶段。工业哄骗14捕捉的CO2是可能的,将其用作气体、液体或作为生产有价值含碳产物的化学进程中的原料,可是不能期待这类哄骗为显著的CO2减排做出进献。在2002年的状态下,估量CCS在产电方面的运用将使产电成本增加年夜约0.01-0.05美元16/千瓦时(US$/kWh),具体成本将取决于燃料、特定技术、场地和国家情况。将EOR的利益包括在内,会使CCS酿成的额外电力生产成本下降年夜约0.01-0.02美元/千瓦时17(参见表SPM.3的尽对电力生产成本和表SPM.4中以美元/断根CO2为单元的成本)。用于产电的燃料市场价格的上升凡是会使CCS的成本增加。石油价格对于CCS的量化影响尚不肯定。然而,来自于EOR的收进凡是随石油价格升高而上升。CCS在小规模的基于生物资的电力生产中的运用会年夜幅度增加用电成本,在一家较年夜的具有CCS的煤电厂中进行生物资复合燃烧将更有成本效益。与新建一个采用捕捉系统的电厂相比,预计用CO2捕捉系统改装现有电厂将发生较高的成本并显著下降整体效率。对于一些刚建不久和效率高的现有电厂或对于电厂已年夜幅度升级或重建的电厂,改装的成本劣势会削减。在年夜大都CCS系统中,捕捉(包括压缩)的成本是最年夜的成本部门。能源和经济模式指出CCS系统对于减缓天气变化的主要进献未来自于其在电力行业的成长。正如本陈述估量的那样,年夜大都模拟成效讲明当CO2价格起头到达年夜约25-30美元/吨CO2时,CCS系统才起头泛起在显著的部署规模。现有证据讲明,在世界范围内,地质机关21的技术潜力20可能19至少可到达年夜约2,000千兆吨CO2(545千兆吨碳)的封存容量。在年夜大都年夜气中温室气体浓度稳定在450-750ppmvCO2之间情形中,在一个成本最低的减缓方案组合中,CCS的经济潜力23累积总量为220-200千兆吨CO2(60-600千兆吨碳),这意味着,在一系列基准情形的平均状态下,CCS进献了2100年之前世界起劲累积减排量的15-55。有可能19的是地质封存的技术潜力20足以到达经济潜力幅度的高端要求,可是对于特定的区域,这一判定也许是不真实的。在年夜大都情形研究中,CCS在减缓组合中的作用在本世纪内上升,而且发现将CCS纳进某个减缓组合会使稳定CO2浓度的成本下降30或更年夜降幅。以工业规模将CO2注进海水或在海底形成液态CO2池将会改变局部的化学情况。实验已证实CO2的延续高浓度将会致使海洋生物的死亡。CO2对海洋生物的影响将发生一些生态系统后果。在年夜面积海域和持久时间尺度上,CO2直接注进海洋对于海洋生态系统的慢性影响还没有有研究。对工钱的和自然界的类似情况的观测和模式都讲明在适被选择并进行治理的地质封存储层中,被保留的部门极可能25在100年时间里维持在99以上,而且也有可能191,000年中维持在99以上。海洋封存的CO2其释放将是逐渐的,会延续几百年。在矿石碳化的情况下,已封存的CO2不会向年夜气释放。

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