国际地科联张宏仁：碳减排技术领域蕴藏巨大商机

　　“哥本哈根气候谈判之后，留给世界最大的一个启示就是，人们再也不能继续通过简单地遵循全球金融危机之前常用的、旧的模式来发展了。”国际地质科学联合会前主席、原地矿部副部长、著名地质学家张宏仁在接受《科学时报》记者专访时表示，中国发展的核心问题是解决好能源问题。

　　中国要想创造新的发展模式，必须解决好当前面临的发展与环境的问题，张宏仁表示，这其实是一个问题——能源供应问题的两个侧面。

　　一方面，张宏仁认为，中国当前所处的发展阶段决定了能源需求会持续增长。所有的发达国家，早在很久之前，都已度过了工业化阶段。中国错失了18世纪和19世纪的工业化浪潮的机遇。作为一个后来者，中国今天依旧处在工业化的进程中。根据发达国家的历史来看，这个时期的能源消费增长速率最快。工业化是从原始的手工业向机械化大规模生产转变的过程，这需要除人力以外其他能源的驱动。到现在，在中国很多农村地区手工劳动依旧是一种普遍现象，要想改变这种情况，未来对能源需求的增长是不可避免的。

　　另一方面，传统化石燃料如煤炭、石油和天然气消费的增长导致了污染的增加，例如石油化工和煤化工工业导致的大气污染、酸雨、水污染，还有二氧化碳的排放。传统能源的利用是一柄双刃剑，既是发展的动力，又是污染的主要来源。

　　“解决这一矛盾需要大智慧。”张宏仁表示，国家已经开始付出巨大的努力、尝试各种可能的方向以寻求解决之道。

　　首先，国家已经加大努力节约能耗同时提高能效。在过去的30年里，人均GDP能源消费每年降低4%。

　　其次，国家正在以极大的热情发展低碳能源。水力发电装机容量达到172GW，占世界第一位。在建的核能发电装机容量也为世界之最。太阳能热水器总面积也是如此。过去3年里，风能发电装机容量每年以两倍的速度增长。唯一在中国发展不很迅速的是生物燃料，原因很明显：中国人均耕地面积只有世界平均水平的1/3。这些土地必须首先保证粮食生产以满足世界最庞大人口的需要。根据计划，到2020年非化石能源将占主要能源消耗的15%左右。

　　不过，张宏仁同时认为，尽管采取了所有以上措施，对化石能源的需求，特别是煤的需求，在可预见的未来仍将会继续增加。

　　“在前不久闭幕的哥本哈根会议上，中国政府承诺，到2020年，中国的单位GDP二氧化碳排放强度相比2005年下降40%～45%。这是需要付出巨大努力才能达到的目标。”张宏仁说。

　　在碳减排问题上，张宏仁表示，发展清洁能源已经成为趋势，其中在减排技术领域蕴藏巨大商机。他特别提到碳捕获和储存(CCS)对中国的重要性。

　　张宏仁表示，煤炭在中国能源构成中处于主导地位，并且在可预见的未来不会有实质性的改变。与世界大约60%的能源供应为石油与天然气相比，中国初级能源消费中煤炭约占70%，石油和天然气只占23%。并且，产出单位能源，煤炭燃烧产生比天然气和石油更多的二氧化碳。

　　发展CCS，从现有的技术水平看，难度并不大。张宏仁表示，挪威国家石油公司位于北海的Sleipner油气田实施的CCS项目就是国际上公认的成功案例之一。迄今项目安全运行已经有13年的时间，现在每天捕集、储存的二氧化碳达2800吨，迄今累计减排1000万吨。其次，向地下灌注二氧化碳风险并没有人们之前想象的那么大，在石油工业中很早就已经利用二氧化碳驱油驱气以提高采收率。第三，从技术上讲，石油工业早就具备打深井和回灌的能力。因此，CCS谈不上是什么难题，真正的难题在于二氧化碳的捕获。现在大量的二氧化碳是燃烧后排放，如电厂、汽车等，从烟道里捕获难度非常大，成本也高。

　　“从地质封存的角度说，中国发展CCS的一个实际困难在于地层不是很好。”张宏仁介绍，好的储层孔隙率较大、渗透性较好，中国在这方面有点吃亏。国外的大型油气田基本上以储层较好的海相盆地居多，中国大陆在1亿多年前早已上升为陆地，而陆相沉积盆地的储层规模一般较小，孔隙率、渗透系数相对较差。不过他同时表示，中国国土面积广大，尽管地下储层较差，发展CCS总能找到一些适用的盆地。

　　为了解决发电厂捕获二氧化碳的问题，张宏仁认为整体煤气化联合循环(IGCC)是一个新的、很有希望的方向。“IGCC可以大大提高发电厂的能源利用效率，同时还可以解决二氧化碳分离的问题。目前看来，CCS技术与其他清洁煤技术的结合，是唯一可以期望在将来不向大气排放过量二氧化碳的前提下使用更多煤炭的技术。”