未来能源研究所-你的捕获有多干净？计划中的美国发电厂碳捕获项目的联合排放（英）-2023.7-31页_284kb

报告分析总结

报告标题：
How Clean Is Your Capture?
Co-Emissions from Planned US Power Plant Carbon Capture Projects

作者：

• Sanjay Purswani（波士顿咨询集团高级知识分析师）
• Daniel Shawhan（RFF高级研究员）

报告摘要：
本文通过分析六项针对美国规划的燃煤和天然气电厂的二氧化碳捕集（CCS）项目的工程研究报告，评估了CCS技术在减少二氧化碳的同时对其他共排放物（如SO₂、NOₓ、PM₂.₅和NH₃）的影响。研究发现，CCS技术在燃煤电厂显著降低了SO₂排放（在最佳情况下降低99%以上），但对天然气电厂的影响较小。同时，这些技术和新增捕集设备的成本会导致热效率下降12.6%至27.9%。通过计算每单位发电量的健康损害成本，研究发现燃煤电厂在捕集前估计共排放物造成的每兆瓦时损害约为31.11美元，而捕集后降至7.21美元。天然气电厂的损耗费较低，约为3.09美元（捕集后）。研究强调，CCS技术在降低发电成本的基础上，还需考虑其在共排放物方面的环境影响，以实现真正的低碳转型。

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一、主要研究内容

1. 项目背景
   电力行业是碳排放的主要来源，CCS技术被认为是实现深度脱碳的重要手段，但在捕集过程中可能带来其他共排放物的增加或减少。

2. 研究方法

   • 分析六项美国规划的CCS项目工程研究报告，评估其共排放物变化。
   • 计算每兆瓦时的共排放物和健康损害成本。
   • 采用统一单位（如每百万英热量单位）进行排放率比较。

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二、关键发现

1. 共排放物影响

   • 燃煤电厂：
     • SO₂排放大幅减少（近乎100%），因为SO₂会腐蚀胺基捕集系统，因此捕集项目通常伴随高效率脱硫系统。
     • NOₓ和PM₂.₅变化较小，而NH₃排放可能略有增加，但仍处于较低水平。
   • 天然气电厂：
     • SO₂和NOₓ排放可能因燃料清洁程度而自然较低，捕集过程对氮氧化物影响不明确。
     • PM₂.₅和氨排放变化不大，但仍需关注其接近现有排放标准的倍数。

2. 经济与环境影响

   • 热效率下降：燃煤项目热率下降27.9%，天然气为12.6%，导致能源成本上升。
   • 健康损害成本：CO₂捕集后，每兆瓦时的共排放物健康损害从84.87美元降至8.41美元（燃煤），天然气项目热率增加导致部分排放增加，但总体损害成本仍较低。

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三、研究结论

• CCS技术在减少CO₂的同时，对共排放物的影响取决于技术工艺和地区政策。
• 对燃煤电厂，CCS技术可行并能显著改善空气质量，实现健康收益。
• 但需进一步结合严格的排放管理法规，控制共排放物，避免健康损害的增加。
• 研究建议制定统一标准以优化CCS项目规划与环境协调发展。

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四、附注

• 本文从工程视角比较了真实捕集项目的可行性，为CCS部署提供数据支持。
• 建议政策制定者在支持CCS技术时，重点关注其对不同燃料电厂的差异化共排放影响。