BECCS技术通过“生物质利用+CCS/CCUS”的技术组合,实现了从生物质原料产生到利用全过程的负碳排放。生物质原料通过光合作用吸收了大气中的二氧化碳,采用CCS/CCUS技术对生物质原料利用过程中可能释放的二氧化碳加以捕集,就全过程而言,消减了大气中的二氧化碳。与其相比,“化石能源利用+CCS/CCUS”技术只能对化石燃料利用过程中释放的二氧化碳加以捕集,就全过程而言,并未减少当下大气中的二氧化碳,不能实现负碳排放。
联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)、国际能源署(IEA)等研究机构认为BECCS技术是必需的负碳技术。IPCC《全球温升1.5℃特别报告》指出,在实现1.5℃温控目标的四种情景中,全部都应用了BECCS技术。IEA《世界能源技术展望2020—CCUS特别报告》预测,2030年后,BECCS技术开始大规模应用;2050年、2070年,BECCS技术将分别抵消全球能源系统碳排放的7%、30%,约10亿吨、27亿吨二氧化碳;到2070年,全球1/4的生物质能利用将采用BECCS技术。国家生态环境部环境规划院《中国CCUS年度报告(2021)》预测,2035年后,我国BECCS技术开始大规模应用;到2040年、2060年,应用BECCS技术将分别完成碳减排总量的8%~21%、30%~33%,约0.8~1亿吨、3~6亿吨二氧化碳。
目前,BECCS技术在全球范围内尚处于研发和示范阶段,还不具备大规模商业化运行的条件。据IEA统计,截至2020年,全球共有BECCS项目13项,分布在美国、欧洲、日本和加拿大,应用于生物质乙醇工厂、生物质发电、垃圾焚烧等领域。在我国,一些研究机构和高校开展了BECCS相关理论研究和实验室规模的试验探索,尚未建设BECCS示范项目。
BECCS技术在我国电力行业应用潜力巨大。我国生物质资源丰富。中国产业发展促进会生物质能产业分会《3060零碳生物质能潜力蓝皮书》指出,目前我国生物质资源年产量为34.9亿吨,其中作为能源利用的开发潜力为4.6亿吨标准煤,而实际应用不足6000万吨标准煤。预计2060年,我国生物质资源年产量将达到53.5亿吨,作为能源利用的开发潜力将超过7亿吨标准煤。我国生物质发电近年来发展迅速,截至2021年底,生物质发电装机达到3598万千瓦,已完成84个国家级燃煤耦合生物质发电技改项目。预计到2060年,生物质发电装机将超过1.8亿千瓦,是目前的6倍。考虑我国“煤电+CCS/CCUS”技术已规模化示范的现状,预计2030年,BECCS将在电力行业实现规模化应用,达到500万千瓦,到2060年达到8000万千瓦。(华能)
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