清华-哈佛“中美深度脱碳技术创新与政策比较研究”二期项目学术沙龙（第三期）

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碳捕集利用与封存（CCUS）学术沙龙

2023年2月28日上午，清华-哈佛“中美深度脱碳技术创新与政策比较研究”二期项目举办了CCUS主题学术沙龙。来自清华大学气候变化与可持续发展研究院（以下简称清华气候院），哈佛大学肯尼迪学院、地球与行星科学系、工程与应用系等机构的科研团队共同研讨。沙龙还邀请到来自中国矿业大学、国家能源集团、科技部21世纪议程管理中心、 德克萨斯大学奥斯汀分校、塔夫茨大学、能源基金会等机构的学者专家参与讨论。

哈佛大学约翰·霍尔德伦（John Holdren）教授主持开场，能源基金会总裁邹骥、清华气候院院长李政教授致欢迎辞。

邹骥认为CCUS是中美交流的重要议题，强调CCUS技术对实现碳中和的价值，认为需要在研发、政策和机制等方面努力突破。

李政教授回顾了往期专题沙龙的成果, 希望清华-哈佛项目的学术交流合作能够促进中美两国在应对气候变化方面的合作。

接着，哈佛大学教授迈克尔·麦克罗伊（Michael McElroy）及其同事蔺海洋分享了项目在美国德克萨斯州的研究进展。

沙龙开展两场报告。上半场的清华报告由李政教授主持。清华气候院助理研究员宋伟泽做主旨发言，通过对全国性、地方性和多维度的政策现状扫描以及国际对比介绍了中国CCUS的政策激励和挑战。中国矿业大学樊静丽教授和国家能源集团徐冬主任分别从CCUS技术潜力和应用、试点项目工程实践等方面做了介绍。

下半场的哈佛报告由亨利·李（Henry Lee）教授主持。哈佛大学教授约翰·霍尔德伦做主旨发言，介绍了美国对CCUS的争议点，通过对温升控制的成分效益分析指出发展CCUS的可行性和价值。哈佛肯尼迪学院安德鲁·瓦克斯曼(Andrew Waxman)介绍了美国CCUS在工业生产和化石燃料发电中的经济性研究进展。

双方团队围绕相关问题进行了深度的交流。最后，霍尔德伦、麦克罗伊和李政教授分别做会议总结。

问答

环节

沙龙就相关问题展开了热烈深入的讨论，现择编部分予以分享，以飨读者。

Q

您比较了多个行业CCUS的潜力，认为哪个行业应该首先启动CCUS的应用？关于CCUS的成本问题，特别是在电力行业，我们发现煤电或燃气电厂如果用了CCUS，再附加CCS并非最经济的技术选择，您对成本的假设有哪些？

A

我们做了一个分析，对于四大行业，除了煤电行业，还有三个工业排放行业——钢铁、水泥和煤化工。中国主要集中对排放源行业进行了CCUS改造的潜力分析，这个分析根据二氧化碳排放源和封存汇的源汇匹配情况，以及它本身基础设施的特点和适应性进行的评估。评估结果发现，如您所述，并不是说电力部门CCS应用成本最低，而是煤化工的成本是最低的，因为它自己本身二氧化碳捕集技术所采用的适用于煤化工行业的技术成本相对较低。此外规模上看，水泥厂的规模都很小，分布范围非常广，匹配到封存会有更多的低成本的机会，所以也取决于本身基础设施的特点。但是如果所有行业放在一起同时竞争匹配的话，有些行业是优先的，有些是次之的，如果减排潜力放大，更大的减排规模上，煤电行业将贡献非常多的比例，毕竟它的排放源是很高的，所以我认为取决于这几个方面。

Q

 除了CCS之外，在使用二氧化碳方面能不能有一些更好的方式？

A

我们做了很多研究，可以通过很多不同的方式来使用二氧化碳，比如可以用二氧化碳生产干冰，进行驱油，以及我们还可以将干冰应用于海鲜市场。另一方式是用于生产化工产品，比如甲醇，这在中国也是一种常用方式。还有另外一种方式，是用于生产化肥，我们也已经有这种示范项目了，并且它的效果也是非常好的。二氧化碳还能生产更多的化肥，这些都是可以对二氧化碳进行利用的方式，谢谢。

Q

短期是CCUS和氢能研发两者都要兼顾，因为两条路径在未来还是有不确定性，尤其成本这块有不确定性，但是如果我们在某一条路径就走通了，可否以一条为主导？

A

 首先，我们不认为它们是互相替代的，而是互相补充的，因为这种最高价值的绿氢可能替代一些工艺，而CCUS可能过于昂贵，用于替代并没有那么的现实。但是我们并不会用电力生产出来的氢用来进行发电，再用在发电系统当中，这在经济上是不成立的，因为我们会看到在每一个步骤中从经济上都出现了损失，把电转换成氢，又把氢转换成电，从经济上是不可行的。

其次，CCUS需要基础设施，比如传输二氧化碳的管道，以及还需要封存地，绿氢使用的是另外一套基础设施，电解的系统等等。他们任意一种都不能完全帮我们实现脱碳目标。目前，这两种技术我们都需要确保未来是有经济性的，我们也看到了在不同的经济部门情况是不一样的，这也取决于它所使用的工业的工艺是什么，有时候可能是某一种应用具有经济效益，有一些完全不具有经济效益。在美国的海湾地区它是可以将CCUS跟之前存在的基础设施连接起来，对于美国其他地区，可能在不同地区这个解决方案是不一样的，我们需要因地制宜的考虑到不同的技术组合。

供稿：气候变化研究院研究部

编辑：马海晶

审核：董文娟 王彬彬

(清华大学气候变化研究院)

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