CCS技术发展现状及驱动政策述评——以中、美、英、澳为例*

史利沙 陈 红

(中北大学创新研究中心, 太原 030051)

CCS技术发展现状及驱动政策述评
——以中、美、英、澳为例*

史利沙 陈 红

(中北大学创新研究中心, 太原 030051)

本文以中国、美国、英国、澳大利亚四国为例，对碳捕捉封存(CCS)技术发展现状进行了阐述，然后从政策工具视角出发对该技术驱动政策进行了分析。发现我国在环境型政策工具(市场机制、融资政策、税收优惠、信息公开)、需求型政策工具(电力销售政策、政府采购)等方面尚缺乏相应机制；在资金支持方面，与发达国家相比也存在差距。据此提出相应的政策建议，以期能推进我国CCS技术的健康发展，更有效地应对气候问题。

CCS技术；发展现状；驱动政策

0 引 言

全球经济增长导致化石能源需求快速增长，随之而来的是温室气体大量排放，尤其是CO2，温室效应的加剧必然引发全球变暖，极大地影响人类生存和发展。有效控制温室气体排放，应对全球气候变化，已刻不容缓。目前，碳捕捉与封存技术(CCS)被认为是短期之内控制温室气体排放途径中最重要的技术之一，因此越来越受到各国的关注。所谓碳捕捉与封存技术，是指通过碳捕捉技术，将工业和有关能源产业产生的CO2分离出来，然后采用碳储存手段，将其输送到地下或海底等与大气隔绝的地方进行封存[1]。从全球来看，该技术主要应用于以煤炭为燃料的火电厂，对其排放的CO2进行捕获、封存。

美、英、澳等世界主要能源消费国已经将CCS列入清洁煤技术的重要战略组成部分，在CCS技术研发推广、国际合作和政策保障方面有一定的先进性。对于“一次能源以煤炭为主”、“二次能源以煤电为主”这一基本能源结构难以迅速改变的我国[2]，CO2减排任务同样不容忽视，也应高度重视CCS技术的研发与扩散。然而，与其他发达国家相比，无论是技术层面还是政策机制方面，我国CCS技术都要落后些。因此，研究对比以上各国CCS技术发展模式及政策机制对我国CCS技术发展具有一定的启示和借鉴意义。

1 文献回顾

研究者从CO2驱油这一工程实践中得到启发，若能将化石燃料所产生的CO2封存起来，使其与大气隔绝，那么就能在短时间内大量减少其排放量。麻省理工学院于1989年启动CCS技术项目，标志着该技术正式进军学术领域[3]。随后，学术界对CCS技术展开深入探讨，产生出很多有价值的文献。通过对前人文献梳理，发现对CCS的研究主要集中在技术研发推广和政策立法支持两方面，涉及环境科学、经济学、地质勘探、法学等各个学科。

1.1 技术研发和推广方面

1.1.1 成本

在技术研发、推广方面，高成本无疑是CCS商业化的最大问题之一。国际能源署(2010)将CO2捕捉阶段3种方法的成本进行对比，指出燃烧后捕捉技术过程简单，技术可行，但化学吸收剂成本较为昂贵；燃烧前捕捉技术捕捉的CO2浓度高，捕捉过程比较复杂，捕捉成本高；富氧燃烧技术可弥补前两种方法的缺陷，但供氧成本高昂，尚处于示范阶段[4]。J David，H Herzog(2000)对比了整体煤气化联合循环(IGCC)、天然气联合循环(NGCC)以及粉煤燃烧三类电厂的捕捉成本，分析指出未来技术的进步将会使捕捉成本大幅降低[5]。彭峰(2011)指出，根据国际能源署的报告，在对各类减排技术长期减排成本进行综合分析后，认为使用CCS技术可降低总减排成本，该技术将成为减排贡献最大的单项技术[6]。

1.1.2 潜在风险

CCS各环节的潜在风险也是影响该技术大规模商业化的重要因素。吴耀文，张文礼(2010)指出在CO2封存方面，大量CO2可能会较大程度地改变海底生态环境和海水性质，破坏海洋生态系统，矿石封存法需要对矿物作高耗能的增强性预处理，再加上硅酸盐岩石储量有限，应用前景也不太好；工业运用在当前技术条件下成本过高；地质封存相对可行性最高，但是存在CO2的地下泄漏问题[7]。潘一等(2012)指出碳捕捉、运输、封存环节的潜在风险，尤其强调在封存环节中注入地下的CO2若不慎发生大规模泄露，可能会引起CO2和盐水进入蓄水层，对地下水造成影响，污染饮用水[8]。

1.1.3 公众认可度

公众对CCS技术的认可度也是该技术得以大规模推广的重要影响因素之一。Palmgern C R等(2004)研究表明，通常情况下公众对CCS持质疑态度，担心发生CO2泄漏，对人体、环境和财产造成影响，但若对他们进行详细说明后公众是会逐渐接受CCS的，这也是CCS技术得以发展的重要基础[9]。陈卓(2014)认为为减缓公众对CCS项目的抵制，CCS运营主体及监管机构应及时公布CCS的相关风险信息，并且可以让利益相关者共同参与CCS项目的决策[10]。

1.2 政策机制方面

在政策机制方面，王慧，魏圣香(2012)根据国外陆上碳捕捉与封存技术的立法实践，结合我国现行的相关法律法规，指出为推动我国陆上碳捕捉与封存技术较好发展，应将侧重监管的公法体系和侧重扶持的私法体系结合起来，双重构建[11]。陈卓(2014)认为CCS是一个新兴技术，应在CO2的分类标准、运输、封存地点的管理、CCS项目的监管权划分，侵权责任的认定、风险防范机制和信息披露机制的设立等各环节都严格规范，明确各方责任，有效预测、预防可能发生的环境影响，将风险降到最低[10]。魏圣香，王慧(2014)通过对欧盟CCS立法经验研究，认为国家应该通过立法方式确认CCS的地位，表明国家支持CCS的立场[12]。

2 CCS技术发展现状

放眼全球，CCS是一种处于不断发展中的CO2减排技术。基于产业链视角，即在技术流程上，我们可以将CCS技术分为捕捉、运输、封存三个阶段。其中碳捕捉阶段包括四种核心技术，即燃烧前补集、燃烧后补集、富氧燃烧及工业分离技术；运输阶段有三种方式，即管道、船舶、增压罐车；在CO2封存阶段，主要包括地质封存、海洋封存、矿物封存等。

在CO2捕捉阶段，富氧燃烧技术尚处于示范阶段，燃烧前捕捉、燃烧后捕捉技术在特定条件下经济可行，工业分离技术，主要涉及天然气加工、氨的生产，已有比较成熟的市场；在CO2的运输阶段，船舶运输、增压罐车在特定条件下是比较经济的，可以应用，而管道运输是运用最多的，已有成熟的市场；在CO2的封存阶段，地质封存中强压煤床甲烷回收技术尚处于示范阶段，油气田、咸水层封存技术在特定条件下经济可行，海洋封存主要是直接注入，现在处于研究阶段，地质封存主要涉及天然硅酸盐矿物和废弃物，前者处于研究阶段，后者处于示范阶段[3]。

全球范围内，碳捕捉与碳封存(CCS)已受到国际科技和产业界的高度重视，因其与现有能源系统的基础构造一致，且受能源条件限制小，CCS受到工业化国家的特别关注和重视[10]。美、英、澳等国家均对该技术进行研发、试验，开展了一系列示范项目及应用工程。

中国首个CCS全流程项目于2010年9月17日在内蒙古自治区鄂尔多斯市启动。预计未来可捕获且封存工业排放CO2达100 000 t/a，这相当于每年新增4 150亩森林[13]。随后，我国相继开展了大量的碳捕捉和封存示范项目，目前在国内极具代表性的CCS示范项目有华能集团的100 000 t/a碳捕集示范、3 000 t/a碳捕集试验，中电投重庆双槐电厂的10 000 t/a捕集示范以及华中科技大学的富氧燃烧技术研发与中试等。

国际合作是CCS技术发展的一个重要表现，如中国科学技术部与英国政府在北京正式启动“中英煤炭利用近零排放项目(NZEC)”；澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)与中国华能集团公司以及西安热工研究院(TPRI)联合建设了华能-CSIRO燃烧后捕集示范项目；中国电力工程顾问集团公司(CPECC)分别同美国通用电气、美国贸易发展署签署了整体煤气化队伍联合循环发电和碳捕捉及封存技术协议；山西国际能源集团公司与美国APP公司签订了开展CCUS(富氧燃烧二氧化碳捕捉利用封存)技术合作；中欧碳捕集与封存合作项目(COACH)；中欧碳捕获和封存监管活动支持项目(STRACO2)、中欧地质埋存潜力评估项目(GeoCapacity)。

3 CCS技术驱动政策

3.1 相关法律

在研究政策对CCS技术研发、商业化及技术扩散影响机制前，本文先从CCS相关法律方面进行简要对比，以便于了解各国在CCS技术哪些阶段进行了强制性约束，为今后我国在CCS调整范围及作用对象方面立法提供一定的实践基础。各国立法管制对比情况见表2。

3.2 相关政策

在CCS技术发展中政策的驱动作用不容忽视，CCS技术相关政策很大程度上表明一国政府在该问题上的立场，对CCS技术研发、示范、推广等各阶段发展息息相关。本文从政策工具视角出发，将澳大利亚、美国、英国这些主要能源发达国家的CCS相关政策与中国作对比，并简单对该政策的作用范畴、支持内容进行分析。政策工具有不同的分类，参照Zegveld W和Rothwell R(1985)的观点，将基本政策工具分为供给、环境、需求三种类型[14]。所谓供给型政策，主要是指政府直接针对CCS技术研发及商业化投入资金；环境型政策是通过运用信息公开、融资政策、税收优惠、创造有利市场机制等间接政策工具为企业创造良好的生存环境；需求型政策是通过支持企业运营，间接支持CCS项目，目前CCS主要适用于电厂，因此该类政策工具主要包括电力销售政策、政府采购政策。

3.2.1 政府资金投入

在资金投入方面，美国的方式是通过法案的形式制订未来CO2的排放标准并鼓励企业采用CCS技术，例如2009年6月通过的《美国清洁能源与安全法案》，基于减排效率和竞争原则针对发电厂CCS项目的发展制定了相应的政府资金分配方案，利用公共资金大力支持CCS技术的发展，规定到2025年用于CCS的投资要达到600亿美元。再如《利伯曼一华纳气候安全法》，规定政府在CCS技术的示范和推广阶段给予相应补贴。

澳大利亚煤炭储量丰富，80%的电通过燃煤电厂供应，政府对CCS技术兴趣较大，截止到2010年，在已有财政拨款及预算中CCS相关投入已达到数十亿美元。英国政府在2008年颁布的《气候变化法》和《规划法》也涉及CCS的发展和资金资助事宜，政府资金投入对CCS的发展产生了重要影响。

中国对于CCS技术项目资助体现在国家科技部牵头下的863计划、973计划等，或者对于示范项目的资助。并没有像其他各国那样以法律形式对资助事宜进行严格规定，实施力度不够大。

3.2.2 融资环境、税收优惠及竞争性市场机制

在融资方面，美国通过《清洁能源与安全法案》对碳捕捉与碳封存(CCS)的研发和示范提供了信贷额度。其次美国还通过对碳捕捉与碳封存(CCS)项目中的重要环节给予一定程度的税收减免政策，用以鼓励企业对碳捕捉与封存技术进行研发。同时美国成立了碳捕捉与碳封存(CCS)的信托基金，专门为CCS的规模化、商业化运行筹集资金。美国参议院2011年通过了《二氧化碳捕捉技术法案》，针对CCS相关技术创新设置了奖励机制，旨在促进碳捕捉与碳封存研究与创新，应对全球气候变化问题。

澳大利亚的《温室气体地质封存法》创造性制定了保险和“修复证券”制度，规定必须为碳捕捉与碳封存过程中的涉及到的行为进行投保，即必须持有“修复证券”，以防范CCS项目隐含的泄露风险，为封存场所的修复或污染预防提供必要的资金保障。

英国2007年宣布启动的FCCS企业竞标示范计划在发达国家中是独树一帜的。该计划旨在选择符合资助条件的能源企业，资助其实施CCS全程示范。在融资方面，英国依据《走向CCS》这一草案，选择有资格享受信贷的项目，对其提供信贷支持。

3.2.3 信息披露

信息公开与公众支持也是碳捕捉、封存项目大规模商业化很重要的一个方面。

澳大利亚制定的《温室气体地质封存法》针对陆上碳捕捉与封存制定了一个新的许可制度，即CO2封存地点的勘探许可证、CO2封存和监管的许可证和CO2封存的租赁合同。例如在申请封存和监管许可证时，需要向监管机构提交CO2的封存和监管的书面报告，公布相关信息。

美国在2010年制定的《美国安全碳存储技术行动条例》中，要求对CO2封存设施实施监控且及时汇报相关数据。在英国，《2010年能源法》制定了向公众披露CCS相关信息的条款，要求英国政府必须定期公布碳捕捉与碳封存项目的的实施进展情况。

3.2.4 电力销售政策、政府采购

电力销售政策是相当多世界主要能源生产、消费国CCS技术推进中的一大缺陷[15]。据此，美国制定了强制性电力销售政策，以《清洁煤标准总则》在美国伊利诺伊州的应用为例，该总则做出规定，电网必须确保一定比例电力是从应用CCS技术的电厂购买。

在英国，为了确保CCS能够得以实施，《电力法》第36条将CCS作为政府采购的一个重要对象，以支持碳捕捉与封存技术研发和大规模商业化。

4 结语

综上，本文从CCS技术发展现状出发，并从政策工具视角对CCS驱动政策进行了分析，发现在环境型政策工具(如竞争性市场机制、税收、融资、信息披露等)以及需求型政策工具(如政府采购、电力销售政策)制定方面我国尚缺乏相应机制；在资金支持方面，我国与发达国家相比尚有差距，因此，在一定程度上我们应该借鉴发达国家针对CCS的政策实践，具体如下：

(1) 为CCS技术制定相应的法律法规，明确各方责任，规范各环节，使各环节都能做到有法可依，促进该技术研发与商业化。CCS技术是一项涉及多领域的技术，然而在政策立法方面，我国仅在节能减排、清洁能源等领域提及该技术，并未有专门的CCS立法。国外发达能源国家现有的法律框架可以为我国制定相关法律提供一定参考。

(2) 资金投入方面，主要体现在政府直接专项资金支持及政府在CCS相关企业销售渠道上的扶持。建议政府在资金额度，资助对象，资助环节等方面进行更为严格的规定，充分发挥其牵头作用，同时也可以借鉴发达国家(如英、美两国)采用的政府采购、电力销售政策等机制，扩大资金来源，为CCS技术大规模商业化提供资金支持。

(3) 在环境型政策方面，可以对CCS相关企业提供税收优惠，比如对CCS相关设备免税退税、在CCS重要环节进行税收减免等；其次，采取措施拓宽其融资渠道，比如成立CCS信托基金、“低碳基金会”、“碳基金”等，吸收社会化资金，形成以政府为主导，社会化资金跟进的融资形势；再次，可以针对CCS技术创新设置一定的奖励制度(如美国)，提高相关人员对该项目进行研发、推广的热情。

(4) 在信息披露方面，鉴于目前大多数公众对碳捕捉与碳封存(CCS)不太了解，对CCS项目的潜在风险(如对环境、人体健康的影响)尚有质疑，对此政府应将准入程序透明化，制定明确的许可证制度，明晰各方监管责任。同时，不能弱化潜在的风险，要主动向公众公布CCS相应的风险信息，从而构建公众认知和公众支持体系。

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CCS technology development status and driving policies in China, the United States, Britain, and Australia

Shi Lisha, Chen Hong

(Innovation Research Centre of the University of North ,Taiyuan 030051, China)

in this paper , we described carbon capture storage (CCS) technology development status in China, the United States, Britain, and Australia, then analyzed driving policies from the perspective of the policy tools and concluded that China was in lack of corresponding mechanism in environmental policy tools (the market mechanism, financing policy, tax incentives, information disclosure) and demand-type policy tools (electricity sales policy, government procurement) . And in terms of financial support, China had a gap when compared with the developed countries. Accordingly, we proposed corresponding policy recommendations in order to promote the healthy development of CCS technology in China and be able to response more effectively to the climate issues.

CCS technology; development status; driving policy

* 山西省科技基金项目(2014042002-02)

2015-04-28； 2014-05-10修回

史利沙，女，1989年生，硕士研究生，研究方向：投资项目评价与财务管理。E-mail: 1296603009@qq.com

陈红，1972年生，博士，教授，研究方向：知识管理，技术管理，区域创新管理，创新政策研究。E-mail:358913210@qq.com

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