如果您使用欧洲CO₂许可价格来换算碳捕获和存储的成本,总计将在3,000至5,000挪威克朗/吨左右。这是欧洲限额价格的15-25倍。没有资金支持,任何商业机构都无法开展这样的项目, COWI在Klemetsrud的碳捕获项目经理Ole Martin Moe说。图片:Ragnhild Heggem Fagerheim

碳捕获或许能解决气候危机——但我们如何才能做到呢?

气候变化 188bet娱乐城

05.06.2019 /Ole Martin Moe.

今天的技术和能源无处可行,可以满足巴黎协议的气候目标。同时,碳捕获可能是救援计划的关键部分。这是如何完成的例子。

在签署防止全球平均气温上升超过2摄氏度的《巴黎协定》(Paris Agreement)三年后,世界继续迫切地寻找降低温室气体(GHG)排放的具有成本效益的方法。

即使使用可再生能源的巨大崛起,世界也不太可能在没有开发和快速采用新的先进技术的情况下制造它。

碳捕获被定义为实现《巴黎协定》目标和修订后的联合国可持续发展目标必须使用的方法之一。其基本思想是收集二氧化碳气体并将其限制在地下。

但是我们如何实现这个目标,主要的挑战是什么?

成功的试验设施捕获了高达98%的CO₂

在Klemetsrud,就在挪威首都奥斯陆附近的E6,你可以找到Fortum Oslo Varme的能源回收工厂。它接收来自奥斯陆周边城市、商业和工业的垃圾,以及来自英国的分类垃圾。

不能回收的东西被焚烧,焚烧过程中产生的能量被回收用于区域供热和电力。即使烟道气彻底清除了所有有害环境的成分,废物焚烧仍会产生大量CO₂排放。

位于Klemetsrud的能源回收工厂每年排放约40万吨二氧化碳,而这些排放的化石份额相当于大约14%的奥斯陆二氧化碳排放量。它们代表资本中的一个单个演员的最大排放 - 相当于200,000辆汽车的年度排放量。

2016年,我们开始在Klemetsrud开展一个碳捕获项目。今年2月,新建立的试验设施成功捕获了其第一个CO₂。从那时起,它已经表现出稳定的运行,捕获了90%至98%的二氧化碳。换句话说,结果非常有希望!

Klemetsrud的飞行员碳捕获设施。初步结果很好。照片:论坛

而Fortum取得了目标:表明碳捕获是可能的。将来,他们还将能够在其他能源厂实施该技术。但是,排放最大的各方并不容易。重要原因是,今天,拥抱和实施的金融激励措施很少。

我们稍后会回到金融动机。因为碳捕获实际上是如何工作的?

Fortum Oslo Varme在Klemetsrud的焚化厂。二氧化碳排放量相当于每年20万辆汽车的排放量。照片:艾纳斯拉克森/ Fortum。

Klemetsrud的碳捕获解释说

我们返回Klemetsrud工厂以获得答案。

该工厂的工作如下:

  1. 当在植物时焚烧垃圾时,烟气和CO 2上升。烟道气进入40米高的气缸。
  2. 从气缸的顶部,加入液态胺。当烟道气升高时,胺结合CO 2分子。CO 2分子下降到植物的底部。捕获了约95%的CO 2。
  3. 液体继续进入蒸馏塔,在那里加热,从CO₂分子中分离胺。结果是清洁二氧化碳。
  4. 胺被返回生产,CO₂被移除。它必须冷却到零下20摄氏度,压缩到15巴的压力——大约是我们大气压力的15倍。
  5. 在一个平行的过程中,这种胺被清洗,以确保符合挪威环境署(Norwegian Environment Agency)的排放要求。
  6. ₂₂有几种形状-气体,液体和干冰。我们现在必须确定正确的形状,以确保它保持液态,而不是变成干冰。当CO₂是液体,在正确的压力下,它是稳定的。
    然后将CO 2储存在Klemetsrud的小储存,然后通过在生物燃料上运行的电动卡车或车辆运输到奥斯陆端口。在奥斯陆端口,将有专用的装载站,车辆在受控条件下填写和清空。
  7. 货物由船舶运输到卑尔根境外的Øygarden。在高压下,CO 2被泵送近海,以永久储存,以便在船舶较数百万年下方1-3公里的地质形成。

在加拿大寻找灵感

关于碳捕集的参考项目很少。在挪威,没有全面的工厂在运行,但是,工厂已经就位,从Sleipner和Snøhvit油田的天然气生产中捕获CO₂。目前正在根据不同的技术进行两个初步项目:一个在Klemetsrud的Fortum Oslo Varme和一个在Brevik的Norcem。加斯诺瓦拥有挪威正在进行的两个项目,它们由挪威政府提供资金。

除了捕获项目之外,还在北极光的背景下进行并行项目,旨在处理捕获的二氧化碳的运输和存储。这也是通过Gassnova的国家资助。

无论是两种捕获工厂中的任何还是两种都将以全面实施取决于初步项目的结果,该项目于2019年9月1日结束。

国际上关于碳捕集的参考项目也很少。加拿大有两个与燃煤电厂相连的全面发电厂。自2016年以来,加拿大一直在应用Fortum Oslo Varme正在勘探的相同技术。在COWI,我们受益于加拿大工厂的经验。

我们已经获得了工厂的运行数据,并且已经意识到一些挑战,我们可以在规划我们自己的工厂时学习。它激发了我们的信心,让我们看到我们所选择的技术确实有效。知识的交流是有益的和有益的。我们还计划以后让别人向我们工厂学习。

-在转向可再生能源之前,我们必须进行巨大的转变。因此,我们必须解决我们的排放问题,COWI在Klemetsrud的碳捕获项目经理Ole Martin Moe说。图片:Ragnhild Heggem Fagerheim

碳捕获是昂贵的

释放二氧化碳要花钱。

对于排放到大气中的每一吨CO₂,有排放限额的部门必须通过在欧盟购买排放限额(即所谓的欧盟排放权交易系统)来支付费用。欧洲碳排放交易系统的CO₂排放价格超过每吨20欧元。相比之下,捕捉和存储相同CO₂的价格要高得多。还有与运输和储存相关的成本。

Forum Oslo Varme在Klemetsrud的工厂为整个链条捕获、储存和运输二氧化碳当量,五年期的总成本估计为118亿挪威克朗。这相当于每吨3000至5000挪威克朗的ETS价格——是欧洲ETS价格的15至25倍。

这意味着碳捕获目前没有在经济上有利可图。

试点设施有望降低碳捕获价格

今天,挪威政府正在资助计划中的碳捕集厂,我相信从长远来看,碳捕集的价格可以大幅降低。没有资金支持,任何商业机构都无法实施这样的项目。挪威希望为这些项目提供资金,以证明碳捕获是可以实现的,并启动一个降低此类电厂成本的进程。一旦你在工厂的大规模经营和复制上取得成功,价格将会大幅下降。你可能不会达到与ETS相同的价格水平,但可能会达到两倍——即实际捕获厂的价格在40-50欧元/吨左右。

在里面:在这个炉子大厅里,奥斯陆和阿克斯胡斯的废物是焚烧。照片:Morten Brakestad / Fortum

潜力是巨大的。欧洲有450家类似于Klemetsrud的焚烧厂,所以一个成功的项目可以获得很多知识。许多国家仍然使用垃圾填埋场来储存垃圾。由于环境和空间原因,这种做法正在被放弃,这意味着焚烧厂的数量可能会增加。

我很乐观。这是挪威成为前跑者的一个很好的机会。我们只需继续努力和思考长期。它将改善我们的环境概况,这些概况已经以石油为特征,是我们繁荣的源泉。我们可以弥补我们造成的一些损害,并有助于使该技术能够对他人提供。

迄今为止,一个乐观主义者:随着挪威试点设施的成功运行和碳捕获项目的进一步发展的希望,项目经理Ole Martin Moe仍然相信。图片:Ragnhild Heggem Fagerheim

事实盒子

我们的气候目标是什么?

(资料来源:联合国,巴黎协定,Meld.St。1 2017 - 2018)

  • 《巴黎协定》于2016年11月4日生效。
  • 其目标是将温室气体在大气中的浓度稳定在一个水平,以防止对气候系统造成任何有害和不利的人为影响。
  • 所有国家都必须准备一份如何减少温室气体排放的国家计划。该计划必须包括一个减排目标。从2020年开始,每个国家必须每五年更新一次这些数据。
  • 各国一致认为,到本世纪末,全球气温与前工业化时代的水平相比,升幅不得超过2摄氏度。
  • 此外,各国必须尽一切力量,以使温度低于1.5度的温度。

挪威2017年的一份白皮书估计,2020年的二氧化碳排放总量将降至5180万吨,2030年将降至4830万吨。预测中所包括的部分减少将是汽车电气化、新技术和转向更可持续的能源生产的结果。

认识专家

我毕业于NTH(现在的NTNU)的轮机土木工程专业。我在航运和离岸行业有很长的职业生涯。作为项目工程师和项目经理,我有幸参与了许多有趣的项目。

最令人兴奋的项目是那些可以让我们更进一步,为我们的客户和社会提供小型和大型挑战的良好解决方案的项目。我三年前加入COWI,并一直为我们的工业客户从事一系列项目。

如何解决我们的气候问题是一个有趣和巨大的任务。因此,成为Fortum Oslo Varme的碳捕获项目的一部分是非常鼓舞人心的,我认为这是一个应该投资的领域,以实现我们所说的气候目标。

清洁、可再生能源是解决方案的另一方面,我们参与了水电、沼气和氢气等大型、有趣的项目。我相信我们能够解决气候问题,但这需要多个学科的协调努力。成为拥有这些学科的资源和能力的团队的一员是一种激励。

取得了联系

Ole Martin Moe.
Prosjekt——og markedsleder
工业和过程,挪威

电话:+47 920 92 351