刘璐
成本高昂、久攻不下,“零碳之路”的最后一公里为何这么难?
挪威海峡阳光普照,波光粼粼。行驶中的大巴突然陷入泥坑,车上正用手机拍照的乘客纷纷撞向车窗玻璃。“请各位系好安全带。”法国工业部长罗兰·莱斯库尔喊道,“你们是法国工业碳排放大户,排放量占全国20%,我可不希望你们有什么不测。”2023年10月30日,在工业部长的带领下,法国水泥、化工、冶金及石油行业龙头企业的领导们沿着蜿蜒小路,前往挪威西部小城厄于加伦参观欧洲首个碳封存项目“北极光”,项目投资方包括挪威国家石油公司、壳牌及道达尔。
位于德国的海德堡水泥集团是该项目2024年的首个使用方。这家公司排放的80万吨二氧化碳会搭乘船只抵达峡湾,装入巨型封存罐,借助强力泵机推入长达100公里的管道,被注入峡湾海床下三公里的咸水层永久封存。化肥巨头雅苒国际集团是“北极光”项目的首个商业客户,将紧随海德堡水泥集团之后,把二氧化碳运至厄于加伦。“这里估计能封存5000万至2亿吨的二氧化碳。”“北极光”项目工程负责人让–弗朗索瓦·卡姆指着码头上惊人的大型机械臂说,“这些大家伙都是我们法国勃艮第地区制造的!”
虽然环保组织对碳捕集及封存技术嗤之以鼻,但该技术在世界舞台风头正劲却是不可否认的事实。简单来说,碳捕集及封存技术就是将工厂排放的二氧化碳捕集起来,然后封入地下。其实,这并非变革性的创新技术。几十年前,美国得克萨斯州的火力发电厂便已开始捕集二氧化碳,只不过不是为了永久封存,而是为了供给当地石油企业,用于提升开采效率。从工厂废气中提取二氧化碳需要精湛的技术,能耗大且成本高,因此,该技术本已处于淘汰边缘。然而,全球气候变暖的加速又使其重回大众视野。
| 依赖化石燃料 |
联合国政府间气候变化专门委员会及国际能源署的报告明确指出:若不广泛应用碳捕集技术,几乎不可能实现《巴黎协定》的目标。全球碳捕集与封存研究院的数据显示,仅在2022年,全球碳捕集项目的数量便增长了44%,达194个。2023年8月,项目数量升至257个。其中37个项目已投入运营,其余仍在建设中。“国际能源署发布的《2021年世界能源展望》报告显示,若要在2050年实现碳中和,自2030年起,全球企业每年就要借助碳捕集技术捕集13亿吨二氧化碳;自2050年起,每年需捕集二氧化碳76亿吨。”法国石油与新能源研究院的拉斐尔·于热解释道,“2022年,全球碳排放量已高达400亿吨。目前,每年有效捕集的二氧化碳为4500万吨。换句话说,我们的捕集及封存能力还需提升几百倍。”
任务十分艰巨。在2023年11月30日于迪拜召开的第28届联合国气候变化大会上,碳捕集及封存技术成为了热点议题。非政府组织的环保主义者明确反对这项技术,称之为“技术至上者的幻想”。他們认为,有了这项技术,污染大户将不再思考如何转型。“石油巨头及重工业企业支持碳捕集技术,因为这有利于他们继续开采石油。”乐施会法国分会的纪尧姆·孔潘说。法国气候行动网重工业项目负责人奥雷莉·布伦斯坦提出疑问:“碳捕集项目成本高昂,工业企业是否会为了收回成本、实现盈利而迟迟不愿淘汰化石燃料?”阿布扎比国家石油公司董事长兼第28届联合国气候变化大会主席苏尔坦·贾比尔提出计划,在2030年前将阿联酋的碳捕集及封存能力提升六倍。会议上,欧洲希望达成最终协议,明确彻底淘汰化石燃料的日期,而石油和天然气生产大国却只愿意禁用“不适用于碳捕集技术”的化石燃料。国际能源署也承认,为了达成碳捕集技术的相关目标,需在2050年前铺设10万至60万公里管道,以便将二氧化碳运送至封存地。而目前建成的管道仅有9500公里。更不用说碳捕集技术本身的成本:每捕集并封存一吨二氧化碳,费用约为150美元。一位专业人士估算道:“这相当于每开采一桶原油,就需支付70美元的罚金。谁愿意为此买单呢?”
| 政府补贴 |
2023年6月,法国确定了碳捕集技术的定位。工业部长莱斯库尔说:“对于法国而言,碳捕集技术是在迫不得已时才会采用的手段。首先是在生态转型的过渡阶段使用,其次是供实在没有其他方法消除二氧化碳的行业使用。”他所说的行业涉及化工、水泥、化肥、钢铁等。“2030年,3%至5%的碳减排量将通过碳捕集技术实现。但在工业行业,这一比例将达到20%。”莱斯库尔补充道。
美国政府签署的《通胀削减法案》规定,企业每封存一吨二氧化碳,都将获得85美元的政府补贴;每将一吨二氧化碳注入油井,也可获得65美元补贴(这让非政府组织气出内伤)。相较于美国的补贴举措,法国在这方面仍处于起步阶段。“法国2030”投资计划预计将向碳捕集项目提供高达60亿美元的补贴。
| 高能耗技术 |
时间就是金钱。从捕集碳到封存碳,需要建设完整的产业链。目前,法国将碳捕集的重点项目放在了敦刻尔克、勒阿弗尔及滨海福斯三地的工业区。原因在于,这三个地方靠近港口,便于将捕集的二氧化碳运往北海封存。法国石油与新能源研究院研究碳捕集技术已25年有余。研究人员在安赛乐米塔尔集团(全球顶尖的钢铁制造商之一)位于敦刻尔克的炼钢高炉附近安装了试验装置。他们将二氧化碳排入30米长的柱子中,与液体溶剂进行接触,然后加热得到高纯二氧化碳气体。经过研究人员的优化,这种燃烧后捕集二氧化碳的方式将能耗降低了20%。于热表示,2024年,法国石油与新能源研究院子公司阿克森斯将对外出售这项技术。
“肯定便宜不了。”比利时莱斯特集团(全球最大石灰及矿业生产商之一)的负责人塞德里克·德维克看着厄于加伦峡湾中闪闪发光的封存钢罐叹息道。“我们生产石灰,是碳排放大户。”德维克说,“但是没有石灰,就处理不了污水和废气。石灰可以用来处理燃煤电厂排放的硫元素,从而治理酸雨。”莱斯特集团与法国液化空气集团的合作项目是法国最前沿的碳捕集项目。“我们在法国加来海峡省设有工厂,目标是每年捕集65万吨二氧化碳,运送至挪威。这个捕集量达到了排放量的93%。埃吉约姆水泥公司的工厂离我们不远。我们可以共用管道,将二氧化碳运输至敦刻尔克港口。然而技术不是难点,资金才是。”德维克说,“我们打算涨价一倍。目前每吨石灰售价约238美元,未来将涨至434至542美元。因为碳捕集非常耗能,耗电量估计能翻八倍。能源成本实在太高了!只希望客户能为此买单吧。”
“我們排放一吨二氧化碳需支付92美元(在欧洲,超出碳排放配额需支付的费用),而封存一吨二氧化碳的费用为162至217美元。我们预测排放费用将会上涨。但在这之前,政府将补偿差额。”德维克说。对莱斯特集团而言,选择封存二氧化碳意味着承担风险。全欧洲170余家石灰企业很可能夺走它的客户。然而,在政府部门,专家们作了成本效益分析。一位议员表示,“新能源汽车减排一吨二氧化碳的成本在217至325美元之间,而使用碳捕集技术减排一吨的成本为162美元。从费用上来看,后者是值得投资的。”
不久以后,在敦刻尔克与挪威之间的海峡上,或将建成一条运输管道,从而减少以船舶运输二氧化碳的成本。“每年运送的二氧化碳只要超过500万吨,管道就能盈利。”法国天然气配送公司负责人蒂埃里·特鲁韦说。该公司和“北极光”项目已开始洽谈。然而,将二氧化碳运送至数千公里之外封存并不合理。预计在2035至2040年间,法国将实现二氧化碳的本土封存。道达尔公司与法国地质调查局已开始探查法国本土的封存潜力。于热说:“主要勘察两种地形,一是深部咸水含水层盆地,比如巴黎盆地与阿基坦盆地;二是枯竭油气藏,比如比利牛斯山麓。十年前,道达尔公司就曾在拉克盆地对碳封存技术进行过试验。我们预计在2026年开展碳封存项目的首次试点工作,届时也能对本土封存二氧化碳的风险进行评估。”
“环保主义者担心,碳排放企业在使用了碳捕集技术后将不思进取,不再致力于能源转型。”莱斯库尔说,“但考虑到该技术的经济成本与风险,这种担忧毫无必要。”
编辑:侯寅