清洁煤电决胜未来


    一个野心勃勃的碳捕获项目的终结,表明因缺少碳政策,很难证明该项技术在经济上的可行性。

  美国电力公司(AEP:American Electric Power)最近决定废止的计划,是在西弗吉尼亚(West Virginia)电厂捕获与隔离二氧化碳,这一决定是最新的一个,属于一系列取消的碳捕获与封存项目(CCS:carbon capture and storage)。这一系列行动,使无碳煤电的前景变得黯淡起来。但是,一些碳捕获与封存项目仍然在向前推进,其中的一个项目在密西西比(Mississippi),将在12月份破土动工,所以,现在就彻底否定这项技术,未免为时过早。

  美国能源部的目标是在未来5年内,开展5到10个大型碳捕获与封存项目。能源部相信,这些项目能够降低碳捕获与封存的费用,这些费用如今至少使发电成本提高了44%,但尽管如此,能源部提供的奖励显然不足以吸引公用事业企业(utilities)。天然气低廉的价格已经削弱了煤炭的成本优势,与此同时,惩罚二氧化碳排放的全国性政策,还没有制定出来。结果,就算是能源部为他们支付一半的成本,公用事业企业也不愿意实行碳捕获与封存。“联邦政府推出奖励,是要推动这一技术向前发展,只是没有奏效”,科特•沃尔茨(Kurt Waltzer)说道,他是净化空气任务组织(Clean Air Task Force)的碳储存专家,这是一个非营利性的环境咨询公司,位于波士顿(Boston)。

  例如,位于俄亥俄州哥伦布(Columbus)的美国电力公司,就放弃了一个3.34亿美元的联邦津贴,该津贴能够支付拟议中的半数碳捕获与封存设备。该计划是要捕获部分废气中至少90%的二氧化碳,就在西弗吉尼亚(West Virginia)纽黑文(New Haven)的一座1300兆瓦的电厂。每年捕获的150万吨二氧化碳,都会永久储存在电厂下面的地层中。但是,预期的支持并没有到位。美国参议院去年否决了一项限量管制与交易(cap-and-trade)立法(美国电力公司支持这一立法),而弗吉尼亚和西弗吉尼亚的公用事业委员会(public utility commission)也拒绝将美国电力公司的成本全转嫁给纳税人。

  北新电力公司(Basin Electric)认为,成本是首要因素,去年十二月,他们决定放弃了一个类似的碳捕获与封存改造项目。北达科他州(North Dakota)俾斯麦(Bismarck)的农用电力联合体,已经取到了能源部1亿美元的资金,用于一个2.87亿美元的项目,每年捕获一百万吨二氧化碳,就在北达科他州安特洛普山谷(Antelope Valley)的燃煤电厂。

  公用事业公司正在推进碳捕获与封存项目,他们弥补这一差距,需要出售二氧化碳,用于加强采油作业,将二氧化碳注入油井,使更多的石油上升到地表。这样的方法目前可提供美国国内石油产量的5%,最终能使美国的石油储量翻番,这是根据去年的一份报告,是麻省理工学院(MIT)的节能倡议(Energy Initiative)组织发布的。

  南方公司(Southern Company )打算在今年冬天抓住这次机会,依靠的是一座24亿美元、582兆瓦的高级燃煤电厂,这座电厂公司已开建,在密西西比州的肯珀县(Kemper County)。这座整体气化联合循环(IGCC:integrated gasification combined cycle)厂将把煤炭转化成清洁燃烧气体,其中的二氧化碳更容易清除,胜过传统煤电厂的稀释废气。南方公司已经签署协议,把它捕获的大部分二氧化碳出售给油气制造商丹伯里资源公司(Denbury Resources),这将从2014年开始。与此同时,南方公司还会获得6.82亿美元的联邦刺激资金,而密西西比州的公用事业委员会(Public Service Commission)可让南方公司从客户那里回收大部分剩余成本。

  西雅图的萨美特电力公司(Summit Power)正在产生更高的收益,正在开发400兆瓦的整体气化联合循环厂,就在得克萨斯州彭韦尔(Penwell)。萨美特公司计划捕获和销售这所电厂的二氧化碳,用于采油,也把一些煤成气体(coal-derived gases)转化为尿素肥料。

  但是,销售二氧化碳用于增强采油,并不是美国东部大部分地区电厂的选择,因为他们缺乏油田。劳伦斯•利弗莫尔国家实验室(Lawrence Livermore National Laboratory)碳管理项目负责人胡里奥•弗里德曼(Julio Friedmann)说道,缺乏二氧化碳生成的收益,是妨碍美国电力公司项目的部分原因。这同样有助于解释,为什么北卡罗来纳夏洛特(Charlotte)的杜克能源公司(Duke Energy)没有去搞碳捕捉,一座29亿美元的整体气化联合循环厂已接近完工,就在印第安那州。“除非有一条通往墨西哥湾的巨大管道,否则,这一项目在中西部将会非常不利”,弗里德曼说道。

  沃尔茨说,要推动燃煤电厂碳捕获与封存,最大的希望是新的电厂排放标准,美国环境保护署(Environmental Protection Agency)计划于九月份颁布。环保署可能首次包括一项二氧化碳排放标准。沃尔茨希望,环保署能够达到加州的标准,把二氧化碳排放量限制在天然气发电厂所产生的水准。为了达到这一标准,燃煤发电厂将不得不捕获差不多三分之二的二氧化碳——而这恰好也是南方公司计划要做的,就在其整体气化联合循环厂中进行。

  与此同时,在加州,政府实验室和公用事业企业已经开始研究天然气发电厂的碳捕获,这类电厂为该州提供了大约一半电力。这可能是至关重要的,有助于加州达到目标,到2020年,减少温室气体排放量25%,(按1990年的水平计算)。

  最后,沃尔茨说道,碳捕获与封存技术在所有电厂都需要,因为到2050年,要实现80%的减排,很多气候学家争辩说,这是必不可少的,因为要把本世纪全球升温限制在2°C。就像弗里德曼说的那样,“如果不能隔离煤炭和天然气中的二氧化碳,我们就无法实现许多专家和总统先生所提议的大幅度削减目标”。