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清潔煤VS可再生能源：誰更經濟又減排?
來源：無所不能 | 0評論 | 6662查看 | 2017-07-18 09:49:00    
       上周末(mo)，在(zai)對美國19：1的譴責之中(zhong)，G20漢堡峰會(hui)落下(xia)帷幕，只(zhi)留下(xia)了一(yi)個19個成(cheng)(cheng)員國達成(cheng)(cheng)的未有法律約束力(li)、不能強制(zhi)執行的《漢堡氣候(hou)和(he)能源(yuan)增(zeng)長行動計劃》。

　　在G20漢堡峰會《領導人聲明》中，美國表示將維持其退出《巴黎協定》的決定不變，并及時終止兌現此前提交的國家承諾，同時美國聲明將同其他國家緊密合作，幫助他國獲取和使用更清潔、有效的化石能源，包括清潔煤以及部署可再生和其他清潔能源。

　　其他19個成員國領導人則重申發達國家履行聯合國氣候變化框架公約(UNFCCC)義務的重要性，包括對發展中國家減緩和適應環境變化提供資金支持，強調延續《巴黎協定》主旨，即根據具體國別情況不同，承擔共同但有區別的責任。

　　國際反對聲四起，自家后院也起火。在氣候問題上，“商人”特朗普的一意孤行，也遭到了美國國內聲音的反對。近日，加州州長杰瑞?布朗宣布，將于明年9月在舊金山舉辦全球氣候行動峰會，支持《巴黎協定》。“特朗普正試圖退出《巴黎協定》，但他并不代表美國人民。”布朗表示。

　　遭遇國內外一致反對，特朗普的“清潔煤”減排信心從何而來?他又為何對已經進入“衰退期”的煤電行業如此執迷?“清潔煤”的減排效力真的能夠取代可再生能源么?清潔煤和可再生能源在成本、減排方面到底各有什么優勢?

　　清潔煤PK可再生：誰更經濟又減排?

　　1、減排潛力

　　2014年11月，政府間氣候變化專門委員會(IPCC)發布《第五次評估報告》第三工作組報告(AR5-WG3)稱，在項目的整個生命周期中，每發1度電，燃煤機組的碳排放中值高達820克CO2當量。

　　而對于未商業化的清潔煤發電技術類型，度電碳排放最高的CCS-燃煤-PC(煤粉)僅有220克CO2當量/kWh，較生物質能發電水平更低;若采用CCS-燃煤-氧化燃料技術發電，碳排放量將進一步下降至160克CO2當量/kWh。

　　這就意味著，如果采用CCS結合清潔煤技術，相比目前燃煤電站的排放水平，將至少實現減排73.2-80.5%，但度電減排潛力仍遠低于大部分可再生能源。

　　2、成本比拼規模

　　盡管特朗普大力支持推廣清潔煤和CCS技術，全球去煤炭化的進程似乎勢不可擋。

　　能源結構低碳化轉型壓力加之可再生能源和天然氣市場競爭力的日益增強，煤炭消費量呈現出逐年下降趨勢。據BP統計年鑒數據顯示，2016年全球煤炭消費下降了5300萬噸油當量(-1.7%)，煤炭產量則大幅下降了2.31億噸油當量(-6.1%)。

　　2010至2015年期間，據IRENA發布數據，光伏、光熱和陸上風電項目引領了可再生能源發電平準化成本(LCOE)的下降。可再生能源距離實現平價上網的目標越來越近。

　　圖：可再生能源平準化發電成本(LCOE)變化

　　雖然可再生能源的成本優勢逐漸凸顯，但由于“清潔煤”機組裝機更大，項目設計裝機容量通常達到GW級，在減排上則具有規模化的意義。據IEA估算，到2050，碳捕捉與封存和利用(CCUS)可以貢獻累計溫室氣體減排量的14%，如果沒有CCUS，氣候變化行動的成本將額外增加4.7萬億美元。

　　據全球碳捕捉與封存研究所(Global CCS Institute)發布數據顯示，截至目前，全球共有38個大型CCS項目(如下圖)，合計碳捕捉能力達7千萬噸CO2/年。

       其中包(bao)括22個在運(yun)和在建的大型CCS(碳捕(bu)捉與封(feng)存)項目(mu)，每年可捕(bu)捉CO2排放量約4千萬(wan)(wan)噸(dun)(dun)。中國僅有一個陜(shan)西延長CCS綜合示范項目(mu)在建，預期將(jiang)于2018年投入運(yun)營，投產后(hou)每年可捕(bu)捉封(feng)存CO2約41萬(wan)(wan)噸(dun)(dun)。

       此外，中國還有另外7個(ge)(ge)CCS項目，均(jun)處于開(kai)發或初期開(kai)發階段。其(qi)中4個(ge)(ge)為電站項目，預期將(jiang)(jiang)于2030年(nian)前投運，屆時每(mei)年(nian)CO2減排(pai)量合計將(jiang)(jiang)達到600萬噸。以(yi)一個(ge)(ge)50MW規模的風電場，年(nian)減排(pai)量大(da)約(yue)12.5萬噸來估算，平均(jun)一個(ge)(ge)CCS電站項目可實現(xian)大(da)約(yue)12個(ge)(ge)50MW規模風電場的減排(pai)能力(li)。

　　圖片來自Global CCS Institute


　　3、商業項目實踐經驗

　　目前，經過各國政府的補貼和政策刺激后，大部分的可再生能源類型已經成功實現了商業化。而跟特朗普的預期不同，清潔煤和CCS技術的商業化進程，陷入了重重困境。

　　全球首個商業規模的CCS-IGCC電站項目美國密西西比州Kemper電站，近期報出因嚴重超支加之工期延誤，在多重壓力下將轉而單純采用天然氣發電。

　　Kemper電廠裝機582MW，最初預算為18億美元，但截至目前，工期已經超過10年，建設和工程支出已經超過75億美元，成為美國單位裝機容量成本最高的電站。相比之下，一個700MW天然氣電站的建設成本通常僅有7億美元(數據來自Wall Street Journal報道)。

　　項目開發商Mississippi Power母公司Southern Company在上月初對投資者表示，電站煤電部分的關鍵機械裝置已經開始滲漏，估計維修將需要18至24個月的時間，增加額外成本1.64億美元。


　　圖片為美國密西西比州Kemper電廠，來自綠色和平網站。在設計之初，Kemper電廠的CCS設施可以捕獲電廠排放的65%的CO2，約合每年300萬噸CO2。

　　4.政策支持差異

　　據Global CCS Institute，雖然自2010年起，全球在運和在建的大型CCS數量由過去的10個增加至了22個，但政策上仍然承受了壓力。

　　其中包括一些重點地區對大型CCS項目的投資收緊。

　　2009年，歐洲能源回收項目(EEPR)建立以來，由于一些國家的政策不確定性，碳價大幅下滑，CCS項目開發承壓。而對于中國，由于規劃階段的大多數CCS項目都與提高采收率(EOR)有關，受近年來低油價市場的影響，主體建設停滯不前。

　　據Global CCS Institute預期，如果未出臺對大型CCS項目的新的支持政策，在未來5年項目的發展速度將會相當緩慢。

　　今年3月，美國總統特朗普簽署行政令，全盤推翻前任總統奧巴馬的“清潔能源計劃”，放松化石能源開采限制，棄可再生能源而大力支持“清潔煤”發展，并推出了系列促進激勵政策，包括煤研究計劃(CRI)、清潔煤發電計劃(CCPI)和相應的稅收優惠政策

　　清潔煤PK可再生，到底誰是未來?

　　在特朗普宣布廢除“清潔能源計劃”前，去年5月，美國能源信息署(EIA)發布《國際能源展望2016》，對到2040年的全球電力供應情況做出了預期。預期假定美國“清潔能源發展計劃”順利實施，則到2030年美國的燃煤發電量將較2012年水平下降大約三分之一。

　　基于此預期，到2040年，全球范圍內可再生能源將首次超過燃煤發電成為最主要的電力供應能源類型。屆時，可再生能源、燃煤和燃氣當年發電量將分別達到10.63、10.62和10.14萬億千瓦時，燃煤發電在全球電力供應結構中的占比將從目前的40%左右下降至29%。

　　盡管特朗普傾力支持，然而，就目前的項目經濟性、政策支持和發展速度來看，清潔煤技術在近十年內取代可再生能源成為最主要的減排貢獻類型仍十分具有挑戰性。
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