碳捕获、水和中美气候协议

2014年11月12日下午6:19
约翰·罗杰斯
能源运动分析主管

的不知中美气候协议这是值得庆祝的,正如UCS的肯·金梅尔所言所说的“真正历史性的协议”和“可喜的突破”。对于感兴趣的人能量-水的连接和碰撞该协议要求两国共同致力于一个重点项目减少碳捕获和储存对水的负面影响(CCS)。以下是我们为什么要围绕CCS讨论水,以及这个协议对这个问题的看法。

CCS是水霸…

美国淡水提取,2005年。以水换能源发电厂是其中的一大块。(资料来源:UCS汇编的USGS数据- Kenny et al. 2009)

美国淡水提取,2005年。发电厂是减排的一大块,也是可观的耗水量。(资料来源:UCS汇编的USGS数据- Kenny et al. 2009)

正如UCS和合作者所记录的(在这里在这里,在这里例如,电力部门是美国用水(提取和消耗)和水质的一个重要因素。

我们2013年的报告水-智能电力:在全球变暖中加强美国电力系统展示了发电厂也代表了一个巨大的机会,可以做出选择,在水的影响方面产生显著的差异,包括在国家已经紧张的地区,如西南部和东南部。

CCS是一项有潜力解决二氧化碳问题的技术,这就是为什么UCS一直支持CCS试点让我们对它进行一番研究,从而更好地了解它的经济状况。

然而,从水的角度来看,一个重要因素是增加CCS技术意味着发电需要大量的水资源,正如我们在Water-Smart权力

碳捕获和碳存储需要大量的水来进行化学和物理过程,以捕获化石燃料燃烧产生的碳排放……CCS还需要电力,这反过来又会导致更多的水使用……广泛部署CCS将需要重大进展,以减少在捕获过程中直接使用淡水,以及从增加的电力需求中间接使用水……

添加CCS可以增加45%到90%的用水量事实证明。当我们研究了一系列电力期货对水资源的影响其中,涉及大量使用CCS和核能的项目得分最差(强调添加):

由于每单位电力的高用水量,ccs和核能方案将导致到2050年,用水量和用水量将超过其他情景.事实上,在ccs和核能的情况下,电力部门的用水量将比现在高出14%,比正常营业时高出42%到2050年,在可再生能源和效率的情况下,这个数字几乎是这个数字的8倍。

2010-2050年四种情景下的美国发电厂用水。

发电厂在一系列情况下的取水和用水量(来源:罗杰斯等,2013).从水资源的角度来看,可能有比未来大量使用CCS和核能更好的选择。

正如我们的朋友、CNA的保罗·费斯(Paul Faeth)所说,水的轮廓让人们得出结论他说,“如果你没有可用的水,通过实施CCS,你在电力部门使用的水量翻倍是不可能的”。

或者CCS是源头?

中国长江上的一家燃煤电厂。来源:Flickr, ishmatt。

中国长江上的一家燃煤电厂。(来源:Flickr,ishmatt)

然而,中美气候协议并没有从水的角度讨论CCS的负面影响,而是谈到了潜在的正面影响。在“推进主要的碳捕获、利用和存储示范”一节中,该委员会白宫对该协议的介绍说(强调):

…双方将通过碳捕集、利用和封存(CCUS)项目展示二氧化碳使用的新前沿,从而努力管理气候变化,该项目将在生产淡水的同时捕捉和储存二氧化碳,从而展示发电的能力水的净生产者而不是水的消费者.这个具有增强水回收的CCUS项目最终每年将注入约100万吨二氧化碳,并产生约140万立方米淡水。

水来自注入过程本身:当你将二氧化碳注入地下时,有时水会被挤出来。这种“采出水”的质量可能会有很大差异,但它是可以的数量相当可观,其中一些可能是好得足以饮用或用于农业

打开ccs水螺母

正如我们的smart Water-Smart Power分析所显示的那样,其他能源技术的选择——尤其是能源效率和可再生能源,如风能和太阳能-可以减少电力部门的碳排放,同时产生更有利的水效果,对湖泊和河流以及我们这些依赖它们的人具有重要意义。

但CCS并不是一项我们一定要放弃的技术,部分原因是中国(和印度)等国家严重依赖煤炭,可能需要一段时间才能转向清洁能源。

从技术和经济的角度来看,如何将这种疯狂的CCS技术转变为一个可行的选择,同时也是一个水资源的选择,这对中国来说可能是一个巨大的问题。除了严重依赖煤炭,这个国家也严重依赖煤炭严重的水问题在关键地区(加上大量资金被捆绑在南水北调工程试图解决这些问题)。

因此,我们可以高兴地看到,这项重要的美中气候协议包含了这一点,并希望它对中国、我们和更广泛的世界都有好处。