日本经济产业省4月20日针对火力发电站和工厂等产生的二氧化碳进行回收并封存到地下以减少排放到大气中的“碳捕集与封存”(CCS:Carbon dioxide Capture and Storage)项目,公布了“CCS长期发展蓝图中期报告”,报告中明确把在2030年之前开始该项目制定为政府目标。作为对俄罗斯入侵乌克兰的制裁措施,停止从俄罗斯进口天然气的举措会进一步扩大,在这种情况下,预计会有更多的国家对二氧化碳排放量较大的煤炭火力发电的依赖度升高。对CCS的期待预计也将比之前进一步提升,但于此同时,重视自然能源的团体则对CCS作为脱碳对策的效果表示怀疑。
为启动项目开始完善相关法律
日本经济产业省在“CCS长期发展蓝图中期报告”中提出,政府首先将与企业合作,积极实施CCS适地调查,然后开始研究制定完善为开展CCS项目所需相关法律,将在2022年内整理出涉及CCS项目的相关法律论点,以便为了在2030年之前启动CCS项目,尽快制定与完善有关CCS的法律。另外,为降低CCS项目分离、回收、运输、封存的整体成本,将由政府和企业共同讨论并设定未来要实现的成本目标。对于先进项目,将参考欧美等CCS发达国家正在实施的丰厚补贴制度等来讨论日本政府的支援方式。
关于CCS,国际能源署(IEA)很早就指出了其重要性。日本方面,日本经济产业省、国立研究开发法人新能源产业技术综合开发机构和日本CCS调查公司也从2012年开始了验证试验。2016年4月在北海道苫小牧市设置由二氧化碳分离、回收和注入设备等组成的地上设备,启动了将二氧化碳注入旁边的海底地层中封存起来的验证试验。2019年11月实现了累计注入30万吨二氧化碳的目标,还通过各种监测和海洋环境调查,确认了CCS系统的安全可靠性,相关成果已经整理成报告。
CCS实验整体图
图片由日本CCS调查公司提供
封存量为年排放量的15倍
据日本CCS调查公司介绍,IEA发布的一份报告认为,2060年之前CCS有望存储全球二氧化碳排量的14%。日本有多少地区适合CCS,预计可以削减多少二氧化碳?对此,“CCS长期发展蓝图中期报告”中显示,根据从2014年开始在陆地和海底实施的封存适地调查推测,目前有11个地点适合CCS,合计可封存约160亿吨二氧化碳。日本环境省4月15日公布的2020年度日本二氧化碳排放量为10.44亿吨,由此可见CCS具有巨大的二氧化碳减排能力。
2020年10月,时任日本首相菅义伟在国会的施政演讲中明确表示,“目标是到2050年实现温室气体净零排放的碳中和,也即脱碳社会”。对此,日本经济产业省于2020年12月发布了“绿色经济增长战略”。该战略将“2050年实现碳中和”的挑战定位为旨在实现“经济和环境的良性循环”的产业政策,其中提及的14个重要领域也包括了二氧化碳分离回收技术。
2021年10月22日日本内阁会议上通过了第6次能源基本计划,其中明确表示“关于CCS,将在制定长期发展蓝图并与相关方共享的基础上着手确立技术和降低成本,以及开发合适的场地和创造商业化环境”。根据该计划显示的2030年度的能源供求预测,二氧化碳的主要发生源——化石燃料火力发电的比例将占41%(LNG为20%、煤炭19%、石油等2%)。所以对CCS的期待越来越高。
也有观点认为依赖CCS是错误的
另一方面,关于CCS能否发挥预期作用也有严厉的声音。为建设以自然能源为基础的社会而开展各种调查研究和建言活动的自然能源财团4月14日发布了题为“CCS火力发电政策的狭路与风险”的报告。报告中以5条狭路的方式列举了对将CCS火力发电作为二氧化碳减排措施不报希望的理由。
第一条狭路是,CCS火力发电的导入在全球都没有取得进展。报告指出,目前唯一运行的CCS火力发电是加拿大的小型设施(11.5万千瓦),另外还指出美国的一个运行了3年的发电站(约24万千瓦),也因经济原因已于2020年关闭,还有欧盟(EU)也将CCS排除在发电领域的减排对策之外。报告认为,发电领域的二氧化碳减排对策依赖CCS是固执于已经失败的旧政策,是错误的。
此外,在全球已实现的31个商业CCS项目中,有28个是在陆地封存,而日本设想的则是在全球几乎没有先例的海上封存,运输和封存技术尚未确立。另外,在全球的商业CCS项目中,有22个项目是将回收的二氧化碳注入枯竭的油田或气田等,可通过由此增产化石燃料来获得收益。另外,日本经济产业省提出的目标是,未来把CCS火力发电的成本控制在每千瓦13~15日元,这个成本高于太阳能和风力发电的目标成本,并且据推算,实际成本还要高于经济产业省提出的这个目标值。
包括适合CCS的场所少,CCS火力发电的成本高在内,自然能源财团的报告中共列举了五条狭路,并严厉批判称:“过度依赖CCS的能源政策将导致日本脱碳失败。如果坚持走这条路线,日本将被迫花费高昂的成本来推进不完善的CCS,并且会被要求为无法回收和封存的二氧化碳支付相应的排放权费用。”
日文:小岩井忠道(科学记者)
中文:JST 客观日本编辑部
【相关链接】
経済産業省「CCS長期ロードマップ 中間とりまとめ骨子(案)について」
経済産業省「苫小牧におけるCCS大規模実証試験 30万トン圧入時点報告書(「総括報告書」)」
日本 CCS 調査株式会社「苫小牧CCS大規模実証試験」
自然エネルギー財団「CCS火力発電政策の隘路とリスク」
環境省「2020年度(令和2年度)の温室効果ガス排出量(確報値)について」
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