什么是碳捕获和封存？EPA 的新发电厂标准提案推动了这一进程，但 CCS 并不是一个快速解决方案

拜登政府于 2023 年 5 月 11 日提出了新的发电厂规则，该规则有可能成为美国有史以来针对煤炭、石油和天然气发电厂推出的最严格的联邦政策措施之一。

该提案将 制定新的碳污染标准 对于现有发电厂，有效限制其二氧化碳排放， 温室气体 这会导致气候变化。化石燃料发电厂的运营商需要找到可行和创新的方法来避免二氧化碳过度排放。

这引起了人们对相对成熟但昂贵的技术的关注：碳捕获和储存（CCS）。

大多数CCS 化学分离 化石燃料燃烧过程中产生的二氧化碳，将其压缩并通过管道运输进行储存，通常在 地质构造 地下深处。虽然 CCS 很有效，但它在广泛使用的道路上还存在一些很大的障碍。

我关注美国CCS 政策 气候政策研究员. 。这就是为什么考虑 CCS 的发电厂运营商面临风险和回报之间的棘手平衡，以及 CCS 扩张可能缓慢的原因。

CCS 的崎岖之路

在过去的十年中，世界许多地区的发电厂运营商在将 CCS 项目上线时遇到了困难。目前，美国只有少数发电厂有能力捕获和运输其碳排放，并且大部分捕获的碳都被送往油田 用于提高石油采收率.

许多发电厂运营商认为该技术风险太大。而且项目数量众多 暂停或终止 阻碍了可以降低成本的规模经济。

与从乙醇和氨生产等工业过程中捕获二氧化碳 (CO2) 相比，CO2 浓度较高，发电排放量减少了 二氧化碳浓度相对较低. 。这使得发电厂 CCS 的部署更加昂贵。与压缩、运输和封存二氧化碳相关的成本是额外的障碍。

好消息是捕获二氧化碳的成本曲线正在缓慢下降。例如，加拿大首个大型 CCS 发电厂（2014 年启动的 Boundary Dam 燃煤电厂）的二氧化碳捕集成本为每吨 110 美元。当第二个大型设施建成时，该成本已经 跌至每吨65美元.

预计这一趋势将持续下去。随着时间的推移，CCS 的预期回报有所改善，特别是在 2022 年通胀削减法案中纳入税收抵免后。 税收抵免 提供高达每吨 85 美元的二氧化碳封存费用，直至 2033 年为止，无上限信贷。

税收抵免可能对化石燃料发电厂来说是一个福音。但回报并不是立竿见影的。在成功封存二氧化碳之前，发电厂运营商需要承担建设 CCS 网络的成本和风险。此外，哈佛大学的一个研究小组估计，燃气发电厂的碳捕获成本 仍然可能不经济 即使有税收抵免。

基础设施三大挑战

环境保护局的提案或许能够解决一些问题。拟议的排放上限可以降低 CCS 需求的不确定性，并促进 CCS 的广泛采用，从而有助于降低成本。

然而，与 CCS 基础设施相关的问题仍然存在。

首先，运输捕获的碳的管道尚未到位。能源部贷款计划办公室是 配套项目 建设二氧化碳管道或其他二氧化碳运输方式，但可能需要数年时间才能投入使用。

其次，二氧化碳封存方案在全国范围内的分布并不均匀。例如，东北部的发电厂附近缺乏咸水层或油气藏。研究人员正在探索海底下的近海水库，但 仍在评估其潜力.

最后，许可流程一直是加快 CCS 部署的一大限制因素。《通货膨胀减少法案》更新的税收抵免刺激了 CCS 开发商的热潮，但 EPA 却未能 加工许可证 及时。

尽管存在这些障碍，美国环保局仍在迅速采取行动。拜登政府面临着越来越大的压力，要求在即将到来的 2024 年总统选举之前制定更严格的环境法规。拟议的规则在获得批准之前需要经过审查程序，并且可能面临政治阻力和法律挑战。

电力行业转型

化石燃料发电厂约占 25% 的美国温室气体排放. 。随着拜登政府严格的政策措施到位，美国将更接近实现其气候缓解目标。

扩大规模将具有挑战性 12 到可能数百个 CCS 设施 需要实现拜登的目标，即到 2035 年实现 100% 无碳电力，到 2050 年实现净零排放。尽管 EPA 的新提案可能无法解决部署 CCS 的所有问题，但这可能是加速电力行业转型的重要一步。

在美国缺乏联邦级碳税或排放交易体系的情况下，这可能是向电力行业参与者发出明确信号的有效方式，表明是时候做出改变了。