◆本报记者文雯

据《纽约时报》报道，美国环境保护局日前提出一项新规则，要求燃煤和燃气发电厂在2040年前减少碳排放量。新提案的重点是使用碳捕获和储存（CCS）等技术实现目标。

美国为何在此时出台这项新规？对全球应对气候变化有何影响？记者专访了华北电力大学经济与管理学院教授袁家海。

美国应对气候变化“反复无常”

“美国应对气候行动几经波折。”袁家海说。自从2006年美国联邦最高法院通过了美国环保局（EPA）拥有二氧化碳排放监管权的决议，发电行业和联邦政府之间的关系愈发紧张。在重重阻挠下，从特朗普政府退出《巴黎协定》到拜登政府重回《巴黎协定》，再到2022年6月美国联邦最高法院限制美国环保局的碳排放监管权利（明确EPA无权在州层面限制温室气体排放量，也不得要求发电厂放弃化石燃料转用可再生能源）。“政策的反复大大削弱了美国在国际气候治理进程中的有效性与延续性，其是否能贯彻气候治理行动引发外界担忧。”他说。

“公用事业公司用可再生能源取代化石燃料发电机”的策略被否决后，今年5月11日，EPA提出新规则（等待美国联邦最高法院的审核），要求在2040年前力争消除全国燃煤和天然气发电厂的气候污染，大多数化石燃料发电厂将在2035年—2040年减少90%的温室气体排放，对计划在2035年之前退役和设计运行频率较低的发电厂，排放标准较为宽松，而2040年后建设的发电厂标准更严格。

袁家海说：“新提案的重点是使用碳捕获和储存（CCS）等技术实现减排目标，预计将在2042年之前减少6.17亿公吨的二氧化碳排放，几乎相当于2022年电力部门排放量的40%。”

两种技术路径的博弈

袁家海告诉记者，新规则强调了可供发电厂选择的两种技术途径：一种是电厂进行碳捕集改造，即在二氧化碳进入烟囱前对其进行化学去除；另一种将氢气与天然气混合以减少温室气体排放。同时，利用碳捕获技术以达到排放标准的公司将得到《通胀削减法案》（IRA）中提到的税收优惠，帮助公司降低成本。

2022年，美国政府明确证明减排量的前提下，对工业和发电设施的碳捕集补贴在深部咸水层中储存的二氧化碳从50美元/吨提高到85美元/吨，对工业和发电碳捕集的二氧化碳利用的补贴从35美元/吨增加到60美元/吨。

“美国环保局的这项新提案看似非常严格（如果能够通过最高法院的审核），实际上远不及德国退煤法案坚决。”袁家海解释，一方面，美国的煤电机组运行寿命普遍较长，且丧失了经济竞争力，绝大多数的煤电机组会选择在2035年前正常退役（到2028年限制废水排放的规定还会让一些机组提前退役），受新规则影响不大；另一方面，美国规模庞大的燃气电厂可以选择掺氢发电的方式来减排，随着可再生能源制氢的技术成本下降，对碳捕集改造的减排路线需求并不强烈。“新规则设定10年—15年的转型时间，对于碳捕集、氢能等新兴技术的普及是较为合理的技术窗口期，不论是鼓励发展碳捕集技术，还是迫使传统发电企业转向可再生能源，都是在督促电力行业加快低碳转型，发挥政策本身的目标导向作用。”

袁家海认为，从技术本身角度来看，碳捕集目前仍处于“理论上可行”的示范应用阶段，减排技术效果有很大的现实局限性。

“理论上，碳捕集设备能捕集电厂90%甚至以上的碳排放，但从全生命周期来看，其减排效果却达不到这个标准。”袁家海表示，从碳捕集产业链不同环节来看，首先，碳捕集仅减少了电厂的碳排放，而碳捕集设备运行所需的额外能耗又会增加其他大气污染物的排放；其次，碳捕集的发展需要开发庞大的二氧化碳管道输送网络，需要不同地区、不同部门间协同开发；最后，二氧化碳的利用不一定会真正带来减排效益，这取决于二氧化碳的来源（化石燃料、生物质、空气捕捉等）、转换过程中使用的能源的碳强度以及二氧化碳在产品中保留的时间等因素。据国际能源署（IEA）的分析，以矿化的形式（例如合成建筑骨料）可以永久储存二氧化碳，而转化为燃料或化学用品通常只能将二氧化碳分别隔绝1年和最多10年。

碳捕集迎来春天？

目前，全球约有35个商业捕集设施在运行，年捕集能力接近45Mt。袁家海告诉记者，当前，碳捕集的部署进程比较缓慢，主要面临以下问题：

一是改造与应用成本过高。碳捕集技术改造可以一定程度上减少二氧化碳排放，但主要核心技术发展尚不成熟，限制其发展的主要因素是高昂成本、能耗和效率损失。以燃煤电厂为例，发电机组若要适应碳捕集技术就必须花费大量成本对设备进行升级改造，这一方面面临着能否在寿命期间回收投资的问题，另一方面，发电成本会显著提高。若发电厂的运营状态较差，会越来越难以与风能、太阳能发电竞争，碳捕集改造设备最终会也成为搁浅资产。

二是激励与监管政策不完善。目前，许多国家出台碳捕集相关的减排支持政策，在一定程度上推进了这种技术的发展。但整体看来，对碳捕集技术发展的投资远远不够，同时能形成有效激励效果的支持政策并不多。袁家海认为，如果没有强有力和可持续的政策支持，碳捕集改造高昂的成本和不明朗的前景会使投资者望而却步。此外，碳捕集操作过程中责任归属以及监管体制，都是部署碳捕集技术必须明确的问题，目前只有少数国家专门针对碳捕集立法或改进其监管框架。

三是安全性及公众看法。碳捕集之后的运输和封存环节都存在二氧化碳泄漏的风险，不管是密封不严造成逐渐泄漏，还是由故障引起的大规模泄漏，都会使捕集工作功亏一篑，对环境和公众造成危害。同时，将大量二氧化碳封存在地下造成的压力变化，也可能导致小型地震事件。“公众的接受度在碳捕集部署过程中有着关键性的作用，人们关心碳捕集改造的经济性，也会考虑到安全性。”袁家海说。

“虽然碳捕集发展仍面临重重困难，但在全球气候治理及电力低碳转型的大背景下，波动性的可再生能源结合大规模商业化的长短时储能实现可靠电力供应，还需要很长时间，也存在诸多困难。”袁家海指出，对于以火电为主要电力来源的国家和地区而言，碳捕集技术改造是使电厂提供低碳可靠电力容量并保障电力系统灵活性的技术路线，不失为一个选项。