主题:【讨论】CCS技术的未来展望 -- 梦秋
日前法国在欧盟会议上也提出来了。环保问题将日益成为国际经济政治斗争的焦点,这是毫无疑问的,为蝇头利而无远虑必吃大亏。tnnd这个问题绝对是拼智商而不是拼道德水平的问题。
但其实并没有那么麻烦。搞科技的有搞科技的办法,搞交易的有搞交易的办法,搞统计抽样有搞统计的办法。
C国一片黄土荒漠要绿化,要卖碳排量给U国。大致做法如下:
1. C国先划定交易区域,提出绿化方案(树种、灌木、草等及比例)。
2. 建设小块样板试验地块。
3. 同U国及第三方,对样板地块进行测算,计算维持某基准植被量时,增加的碳存储,以及再氧化的滞后效应带来的中短期效应。
4. 以此数据开展谈判,确定交易办法。
5. 具体执行,并根据实际情况调整。
先声明一下,纯粹是周末有闲,顺手做的“极”粗略的估算。
数据如下:
即:美国1995年排放二氧化碳达到55亿吨。
西藏米林县2002年林木总蓄积量9150万立方米
木材的化学组成 木材的元素组成为:碳49~50%,氢 6%,氧45~50%,氮0.1~1%。
极粗略估算过程:
1. 1995年美国排放二氧化碳含碳量:
= 55亿吨 * (12/44) = 15亿吨
2. 一立方米水重一吨。 一立方米新砍木材估算为0.6吨 ( 把一段新砍方型木材放在水里,看浮出部分)(太粗略了,有专家否?)
3. 西藏米林县2002年林木总蓄积量 重
= 9150万 * 0.6 = 5490 万吨。
4. 5490 万吨 中的含碳量估算:
= 5490 万吨 * 49% = 2690 万吨
5. 1995年美国排放二氧化碳需要多少个西藏米林县2002年林木总蓄积量来吸收:
= 15亿吨 / 2690万吨 = 55个。
结论:
虽然不容易,但植被增量带来的吸收量还是可观的。特别是植被方案的其他好处还很多。
的确,植被增量有上限,如全部土地均达到植被上限。但以目前全球的植被覆盖情况来看,还有很大的空间。另外,还可以开展植被的再利用,如将植被加工成其他制成品,如纤维板、塑料等,以延长固碳时间,达到半永久固碳。突破增量上限。
最后,化石能源也有用完的一天不是?而且应该也不远了。用完后,多余碳吸收也不是问题了。所以,目标主要是在百年左右的时间里,维持大气碳水平。由此看来,植被方案是有优势的。
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不能纳入到碳交易里面的具体原因不清楚,我个人的感觉是交易的可操作性太差。但是种树一直是个好方案,至少能够解决部分问题。
种树本身也有很多的其他经济利益。比如我现在做的生物能源,一个远期方案就是利用速生林增加生物固碳速度,然后用于能源。
说实话,现在忙着“讨生活”,碳交易这些没有深入研究。“不能纳入到碳交易里面的具体原因”俺也不清楚,不过以常识而言,对交易甲方有利的东西,乙方是不会主动提的,甚至会有意隐瞒(良心好)或者误导(良心嘛。。。),这只有靠甲方自己的悟性、努力和坚持了。
西方人少(种树费力,呵呵,小学时几个人挖一个坑,也好累啊。),在工业化方案里又花了不少投资,其立场可想而知。
CCS本身就是人类不愿意改变自己的生活方式所产生的结果,毕竟由奢入俭难。多植树以吸收碳固然是个好办法。但是它之所以迟迟不能得到人们正确认识的原因是,树木已经作为一个商业产品纳入到人们的消费体系当中了。它的用途和方向是固定的,难以改变。我记得我今年在广东惠州一带看到大量的速生桉树。司机说,这些桉树是土地杀手,非常耗费地力。它们长到一定程度,就会用于造纸。也许,我们某一天不会特别排除这样一种可能:培植出一种特别能吸碳的树木。只有到了那时候,人们可能才会重视树木的吸碳作用。
以上预测仅作妄言,当不得真哈。
我没有找到我看到的那篇中文报导,这个是找到的一个BBC的,关于森林会释放甲烷的。我看的那篇中文报导可能就改自这篇。(我上面回的贴里关于二氧化碳的说法很可能是我的误传,抑或中文译者的误传)。
http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/4604332.stm
应该是源自nature上的这篇
http://www.nature.com/nature/journal/v439/n7073/abs/nature04420.html
不过这篇倒是迅速有组跳出来反对:
http://www.nature.com/nature/journal/v447/n7140/full/447011a.html
应该有别的文章发在专门的journal上,没有细查。
文章都是大概只看了个abstract,后面的介绍夹带了不少我的私货。
事情应该是马普所的一个组在做一项长期研究时一直观测到森林异常的甲烷排放(18年),然后做了一个的实验,最后观测到了甲烷的排放。
我相信这个实验数据是可信的。很少有人会为了出个风头伪造这种违反常理的数据。问题是,如果这是可能的话,植物同样可能产生其他温室气体,只是我们不知道而已。
后面一篇提的应该是有一组植物学家证明前篇所指植物是不能产生甲烷的。不过还是给植物留下了,作为通道释放土壤中含有的甲烷气体的可能性(相应的也可能释放各种温室气体)。而且也有可能就像沼泽一样,森林的生态环境更适合微生物生活,间接的促进了温室气体排放。
还有一些其他的说法,比如森林山火会导致大量二氧化碳的释放。当然这些二氧化碳主要也是来源于大气的,这个帐究该竟怎么算就不清楚了。但是我想如果我处于政治需要的前提,想证明森林对温室效应有害的,总是可以找到些数据支持的。
不过其实还有变通之法的。办法如温水煮青蛙。。。
比如汽车,说实话还是米帝的好,宽敞、气派、马力强劲, 但看看这几年的新概念车,小巧如豌豆的个人车(图片没法找了),外表时尚新颖,加上宣传,以及经济压力,人们也容易渐渐习惯了。一如日本车开始占据米帝的市场。
另外,植被(其实不单单是树木,林下灌木和草也是可利用的)的用途应该还是有进一步开发的余地的。
目前的商业产品当然还可以再利用。树木做成家具,其碳固定时间应该要差不多或者长于自然腐烂。(做家具用十几年,废品回收后,做纸张什么的再用十几年(厕纸可能烂的快点)),和自然腐烂差不多。
另外,目前有提的是植物能源,做酒精什么的,其实“植物材料”俺看也是有可为之处的。往过去说:以前的纤维板,现在的合成木料,就是植物材料的很好例子。植被被制造成该类材料后,其碳固定时间就起码是10-20年(如前述),最重要的是脱离了土地植被总量计算。即该片土地又可以继续种植植被,纳入到固碳植被总量计算中。 当然,新补种的土地的植被总量开始是少于被砍伐的。但如果措施得当,是可以做到总量扩大的。:即在被砍伐木材全部再氧化时段内,新补种植蓄积量被达到或者超过被砍伐数。
要达到以上效果,土地(林地)的良好经营就很必要,目前的林权改革可谓适逢其时。
最后,其实俺的意思主要指目前的小植被覆盖率的土地、荒地、荒漠等。并不是说要改变现有商业林地。其实这部分可开发的面积还是蛮大的。
高固碳品种那是锦上添花了,简单土法也能办不少事。
特别是前两天,在某新闻网站看到一则:农民用地膜等制作低成本的滴灌设施,省水而长得好。
把植被产业(比林业广,还有海洋、灌木和草啊)当作现代工商业来经营,或者说现代植被产业,俺相信能有不少前景。
最后,其实,俺也是顺着思路说说,很不严谨,估算的数据还需要方家检验。另外,计算还可以深入,比如网上看到目前碳交易的价格2009年大约是8-10欧元每吨。有心的企业就可以算算,在一片长期荒地上(植被量为0),每亩投入多少,每年平均植被增量多少,国家扶持多少,碳交易收入多少,看看是否合算了。另外,长期看,若每亩成林后,砍伐利用后,补种再成材率,和制品再氧化率,若是再氧化率低于再成材率,又可以再算一笔。不是本行,俺就歇歇了。。。
林木對碳吸存效益評估貌似台湾算的比较细。
这个储存起来的co2是什么形态?是干冰还是其他什么东西?文中提到LNG,应该是液态?
现在有什么大公司在推动这项技术吗?这项技术就算免费,我们有没有能力生产相关设备?
这种技术在欧洲吃香很容易理解。欧洲人多地少,火力发电厂很难找到合适的地方兴建。有了这个CSS技术后,相信兴建新厂的阻力会小很多。我好奇的是,美国本土对这个技术会有多大兴趣?
关于成本,加上这个东西后,火力发电的成本是多少钱一度?这个成本不光要考虑设备,发电效率,还要考虑储存等各种因素。
我两年前听过一个风力发电小牛的讲座。隐约记的他提到,风力发电的成本比火力发电高100%-150%,核电成本和风电差不多。那考虑到这两年化石燃料成本的上涨和风电应用规模的扩大,两者差距应该进一步缩小。现在火力发电+ccs+存储,再考虑上火电本身的隐性环境成本,成本不就变的和风力差不多了?
一般讲温室气体排放的时候,使用的单位是CO2eq,不是二氧化碳,而是相当于二氧化碳。常见的其他温室气体,和二氧化碳都有一个换算关系,这样,就可以把其他的温室气体折合成为二氧化碳,从而提供一个直观的数字。你原文中,二氧化碳改成温室气体,就不会有大问题了。
植物密集的地方有甲烷排放这个概念不算新,关键在于量是多少。这方面的研究似乎也就是刚开始,无论下哪方面的结论都还有些早。
严谨二字谈何容易啊
二氧化碳的临界点比较好实现,三十几摄氏度,七十几个大气压就好。把二氧化碳往地下面注射的时候,超临界就是一个很方便的状态。
和LNG没关系,LNG是液化天然气,需要在高压和低温下实现。
二氧化碳的地壳内存储目前还是试验性技术,主要还是政府在花钱做实验。很难说欧洲人会得到什么好处,欧盟国家的煤基本上采光了,不大可能再建新的火力电厂了。美国人也有兴趣的。
加了CCS以后增加的成本,后面的帖子里面提到了。
到现在,风电还是要贵的。这类东西主要成本都是投资成本和维护维修成本,风电单位发电能力的投资额还是要高不少的,所以投资成本和维护维修成本都要高。原料其实没几个钱。一度电差不多需要三百克煤,就算是一百美元一吨的煤,也就是三美分一度。实际上,坑口的煤价也就是十几二十美元一吨,原料成本不超过一美分的。
看前面的贴子提到的主要都是欧洲国家。政府会资助对自己没有好处的项目?在我印象中,欧洲国家的科研经费也是很紧张的,虽说没有美国功利性那么强,但也是不会去做一些和自己关系不大的项目吧。
我倒不是仇外,只是对文章里提到的“技术无偿转让”感到非常怀疑。西方国家技术转化生产力的潜能那么发达,稍微有点潜力的技术都会有一帮风投上来打探。在现在碳交易口号震天响的情况下,这技术如果真的那么好,就应该有大公司背景的startup们出面搞产品,抢占相关专利才对。如果这帮无利不起早的家伙都没啥动静的话,至少这项技术商业应用的前景应该不是那么乐观。
我这边接触欧盟多一些,北海的示范项目受到的关注比较大。北美也有非常好的地质条件进行二氧化碳存储,也应该有示范工程了。还真没关心过这个技术的商业模式方面的新闻。
目前大的石油公司都对这个感兴趣,利用二氧化碳采油,可是不错的技术,很多地方都找不到二氧化碳呢。南非也缺二氧化碳,有一阵子可口可乐公司二氧化碳就不够了,结果可乐都要减产。
这个项目怎么赚钱呢?单纯从存储角度来讲,我是看不出来有什么技术门槛的。二氧化碳的压缩,运输,没啥。钻井,似乎也没啥。注射,也有现成技术。大约也就是能够提供一个咨询服务,看看什么地方适合储存,还有注意事项啥的。能提供咨询,也需要示范项目的长时间运行来积累经验。既然这样,不如索性宣布技术免费,然后收咨询费管理费?
欧盟现在的可开采煤炭,只有三百亿吨了。也就够中国用十年的。一次能源结构里面,煤炭只占欧盟的五分之一,历史上看比例已近很低了。不过俄罗斯还有很多,一千五百亿吨。
我最早接触这个概念,还是联系ABB一个二氧化碳的利用的研究位置的时候。ABB号称客户的二氧化碳排放量占全世界工业二氧化碳排放量的百分点的,很是自豪,不过也就为了显示自己环保,开始研究这些玩意。后来那个位置被我一个师兄抢走了,我也就跑到非洲了。
除了作秀,欧盟还有啥好处呢?真没想出来。