碳捕集与封存是什么？

　　碳捕集与封存是什么? 碳捕集与封存(Carbon Capture and Sequestration，简称CCS，也被译作碳捕获与埋存、碳收集与储存等)是指将大型发电厂所产生的二氧化碳(CO2)收集起来，并用各种方法储存以避免其排放到大气中的一种技术。这种技术被认为是未来大规模减少温室气体排放、减缓全球变暖最经济、可行的方法。2012年8月6日，中国首个二氧化碳封存至咸水层项目获重要突破。

　　CCS技术可以分为捕集、运输以及封存三个步骤，商业化的二氧化碳捕集已经运营了一段时间，技术已发展得较为成熟，而二氧化碳封存技术各国还在进行大规模的实验。 二氧化碳捕集二氧化碳的捕集方式主要有三种：燃烧前捕集(Pre-combustion)、富氧燃烧(Oxy-fuel combustion)和燃烧后捕集(Post-combustion)。

　　燃烧前捕集

　　燃烧前捕集主要运用于IGCC(整体煤气化联合循环)系统中，将煤高压富氧气化变成煤气，再经过水煤气变换后将产生CO2和氢气(H2)，气体压力和CO2浓度都很高，将很容易对CO2进行捕集。剩下的H2可以被当作燃料使用。

　　该技术的捕集系统小，能耗低，在效率以及对污染物的控制方面有很大的潜力，因此受到广泛关注。然而，IGCC发电技术仍面临着投资成本太高，可靠性还有待提高等问题。

　　富氧燃烧

　　富氧燃烧采用传统燃煤电站的技术流程，但通过制氧技术，将空气中大比例的氮气(N2)脱除，直接采用高浓度的氧气(O2)与抽回的部分烟气(烟道气)的混合气体来替代空气，这样得到的烟气中有高浓度的CO2气体，可以直接进行处理和封存。

　　欧洲已有在小型电厂进行改造的富氧燃烧项目。该技术路线面临的最大难题是制氧技术的投资和能耗太高，还没找到一种廉价低耗的能动技术。

　　燃烧后捕集

　　燃烧后捕集即在燃烧排放的烟气中捕集CO2，如今常用的CO2分离技术主要有化学吸收法(利用酸碱性吸收)和物理吸收法(变温或变压吸附)，此外还有膜分离法技术，正处于发展阶段，但却是公认的在能耗和设备紧凑性方面具有非常大潜力的技术。

　　从理论上说，燃烧后捕集技术适用于任何一种火力发电厂。然而，普通烟气的压力小体积大，CO2浓度低，而且含有大量的N2，因此捕集系统庞大，耗费大量的能源。

　　二氧化碳运输

　　捕集到的二氧化碳必须运输到合适的地点进行封存，可以使用汽车、火车、轮船以及管道来进行运输。一般说来，管道是最经济的运输方式。2008年，美国约有5800千米的CO2管道，这些管道大都用以将CO2运输到油田，注入地下油层以提高石油采收率(Enhanced Oil Recovery，EOR)

　　二氧化碳封存的方法有许多种，一般说来可分为地质封存(Geological Storage)和海洋封存(Ocean Storage)两类。

　　近百年来，人类大量使用化石能源，排放的二氧化碳(CO2)等气体在大气中的浓度持续增加。诺贝尔奖得主瑞典科学家斯凡特•阿伦尼斯(Svante Arrhenius)于1896年预言大量排放CO2将导致地球变暖，影响全球气候与环境，威胁人类生存与发展。减排温室气体应对气候变化逐渐成为国际共识和国际重大热点议题。世界各国采取了多种政策工具和管理手段减少碳排放，中国坚定不移地做全球气候治理进程的维护者和推动者。

　　应对气候变化、控制碳排放的途径包括节约能源、清洁能源开发利用、经济结构转型和碳封存等。碳捕集、封存与利用紧密结合(简称CCUS)，是碳捕集与封存(简称CCS)的新发展，是符合中国国情的控制温室气体排放，以应对气候变化的重要途径。

　　CCUS技术对我国应对气候变化意义重大。

　　一方面，我国已经成为世界上最大温室气体排放国，到2030年实现碳排放达峰前，碳排放总量仍将保持增长趋势，2030后的深度减排压力巨大。因此，必须在继续坚持能源结构调整、节能增效的同时，大力发展以CCUS为代表的大规模深度减排技术。

　　另一方面，受我国富煤、少气、贫油的资源禀赋和正处于城镇化、工业化过程的发展阶段约束，我国以煤炭为主能源结构短时间内无法改变。预计到2050年，化石能源消费占比仍在50%以上。作为一项可以实现大规模深度减排的看得见的技术，CCUS在实现我国化石能源行业低碳绿色发展战略转型中的地位显得尤为突出。

　　中国CCUS的发展目标与愿景是构建低成本、低能耗、安全可靠的CCUS技术体系，推进产业化，为化石能源低碳化利用提供技术选择，为全球应对气候变化活动提供技术保障，为全球经济可持续发展提供技术支撑。