在竞选期间，当选总统特朗普承诺重振煤炭行业。作为其他人报告说，破坏旨在保护公众健康和气候的EPA法规对振兴该行业几乎没有影响，因为最近燃烧煤炭发电的减少主要是由于天然气价格较低以及风能和太阳能的成本降低。具有讽刺意味的是，取消对石油和天然气行业的监管可能会使煤炭在经济上更难竞争。
特朗普也支持所谓“清洁煤”的发展作为一种振兴产业的方式。使煤炭更清洁的一个关键环节是捕获二氧化碳的过程2)发电厂或工业设施燃烧煤炭排放的废气，以及运输和储存一氧化碳的废气2这样就不会增加大气中碳排放的积累，从而导致气候变化(这一过程也被称为碳捕获与储存，或CCS)。而UCS支持CCS作为一种潜在的气候解决方案，我们相信这个术语“清洁煤炭”是一个矛盾的说法因为在整个燃料循环中使用煤炭会对环境和公共健康产生其他影响。
CCS并不是一个新想法。奥巴马政府投入了大约48亿美元用于CCS布什政府在CCS的研发、税收抵免和贷款担保上花费了数百万美元。由于进行CCS的主要原因是减少碳排放，一个大问题是，如果特朗普真的认为气候变化是一个骗局，他会支持CCS的资金吗?
与佩特拉诺瓦该项目将于1月10日开始商业运营坎伯该项目目前计划于1月31日上线，采用CCS技术的煤炭已经达到了一个重要的里程碑。
这两个项目都获得了美国能源部(DOE)的联邦激励，这对它们的发展至关重要。下面我将讨论从这些项目中吸取的一些主要经验教训，如果里克·佩里成为能源部部长，对未来项目的影响，以及CCS作为潜在气候解决方案的长期前景。
德克萨斯州休斯顿附近现有煤粉厂的Petra Nova燃烧后二氧化碳捕获项目。来源:NRG。
两个CCS项目的故事
佩特拉诺瓦和肯珀项目有一些相似之处，也有一些不同之处，为未来的CCS项目提供了宝贵的经验和见解。这两个项目都将注入CO2进入枯竭的油田提高采收率(EOR)，扣押该CO2同时也增加了老化油田生产更多石油的压力，以帮助抵消成本。然而，这些项目使用不同的发电和捕获技术，燃烧不同类型的煤，成本也有很大差异(见表1)。
Petra Nova是一个240兆瓦(MW)的燃烧后捕获设施，安装在休斯顿附近的一个现有煤粉厂，旨在捕获总CO的90%2排放。该工厂是NRG和JX日本石油天然气勘探公司的合资企业，使用来自怀俄明州鲍尔河盆地的低硫亚烟煤。
佩特拉诺瓦在2年内以10亿美元的预算按时完成。它还将从能源部的清洁煤电计划中获得高达1.9亿美元的奖励。此外，NRG和JX日本也有油田的股权他们将在那里进行EOR，从而获得更多的价值。
肯珀是密西西比州肯珀县新建的582兆瓦综合气化联合循环(IGCC)发电厂，旨在捕获项目65%的CO2燃烧前的排放，当它仍然在一个相对集中和加压的形式。该电厂由密西西比电力公司(Southern Company的子公司)所有，将使用来自电厂旁边矿井的低品位褐煤。
肯珀尔已经建设了6.5年，比计划晚了近3年，资本成本从22亿美元增加到原来的三倍多超过70亿美元．它将从能源部的清洁煤电计划中获得2.7亿美元。
Kemper的高成本和延迟的一个原因是他们将CCS添加到一个全新的燃煤IGCC电厂，而Petra Nova则将CCS添加到现有的煤粉电厂。另一个原因引用自《纽约时报是南方公司对肯珀的管理不善，包括被指控大大低估了项目的成本和时间表，故意隐瞒问题。
南方公司12月提交的文件美国证券交易委员会(SEC)的报告显示，肯珀公司最近的延误导致每月成本增加2500万至3500万美元。由于未能在2016年12月31日之前将工厂投入使用，他们还损失了至少2.5亿美元的税收优惠。除此之外，他们还必须偿还美国国税局1.33亿美元的税收抵免，因为他们错过了原定的2014年5月服役期限。11月，他们还将第一年的非燃料运营和维护费用增加了6800万美元。
客户可能要支付高达42亿美元的费用在密西西比州公共服务委员会设定的成本上限下为肯珀尔提供。南方公司股东将吸收近超支了27亿美元．
肯珀也有负面影响惠誉对南方公司的评级mpany。相比之下，惠誉评级为能源合作(原南密西西比电力协会)最近从A-升级到A，此前他们放弃了在该项目中15%的所有权股份，从煤炭转向天然气和可再生能源。
肯珀和佩特拉诺瓦煤炭CCS项目的比较
| 坎伯 | 佩特拉诺瓦 | |
| 电厂类型 | 新型一体化气化联合循环装置 | 现有煤粉厂改造 |
| 发电能力 | 582兆瓦 | 240兆瓦 |
| 所有权 | 密西西比电力和KBR | NRG和JX日本石油天然气勘探公司 |
| 电厂位置 | 肯珀县，密西西比州 | 德克萨斯州休斯顿附近 |
| 煤的种类 | 密西西比州的褐煤 | WY粉河盆地亚沥青，低硫 |
| 有限公司2捕获率 | 65％ | 90％ |
| 有限公司2捕捉体积 | 每年350万吨 | 160万吨/年 |
| 有限公司2捕捉类型 | 预燃 | 燃烧后 |
| 有限公司2捕获方法 | 吸收物理溶剂型工艺(Selexol) | 吸收化学溶剂型工艺(胺) |
| 有限公司2存储 | 提高采收率 | 提高采收率 |
| 有限公司2运输 | 61英里长的管道通往储存地点 | 82英里长的管道通往储存地点 |
| 施工期间 | 6.5年 | 2年 |
| 进度延迟 | 3年 | 没有延迟 |
| 原始资本成本 | 22亿美元(3780美元/千瓦) | 10亿美元(4167美元/千瓦) |
| 最终资本成本 | 70亿美元(12,027美元/千瓦) | 10亿美元(4167美元/千瓦) |
| 能源部激励 | 2.7亿美元 | 1.9亿美元 |
来源:麻省理工学院，全球CCS研究所，NRG，坎伯项目网站。
需要多少CCS示范项目?
2008年，UCS的一份题为全球变暖中的煤电呼吁在美国的燃煤电厂建设5-10个全面的综合CCS示范项目，以测试不同的发电、捕获和储存CO的技术2在不同的封存地点。我们的建议与麻省理工学院2007年煤炭未来报告2007年的一份报告皮尤全球气候变化中心．2009年，前能源部部长朱棣文(Steven Chu)为美国设定了到2016年有10个CCS示范项目投入使用的目标。2010年，白宫跨部门碳捕集与封存特别工作组还建议在2016年之前上线5到10个商业示范项目。
不幸的是，美国落后于这些目标。美国目前有8个大规模的CCS项目在运行，佩特拉诺瓦是唯一一个在发电厂运行的大规模CCS项目全球CCS研究所．除了肯珀，唯一一个正在开发的电厂项目是德州清洁能源项目，最近失去了能源部的资助因为不断上升的成本和错过的最后期限(见下文)。高调“未来发电”项目伊利诺斯州的项目也被取消，此前能源部因成本增加和施工延误在2015年停止了资助。
110兆瓦边界坝工程加拿大是目前在美国以外运行的唯一一个大型燃煤电厂CCS项目遇到几个问题在运营的第一年，该项目的捕获率从90%降低到40%，2016年的表现要好得多。在宣布Petra Nova和Kemper项目取得成功之前，这些项目可能还必须经历类似的磨牙过程，以解决技术中的任何漏洞。
在中国、韩国、英国和荷兰，还有8个电厂CCS项目正处于不同的发展阶段。
里克·佩里对煤炭的支持
在奥巴马政府的领导下，能源部的化石能源办公室和国家技术实验室(NETL)管理了一个强有力的碳捕获研发项目．该项目的主要目标是降低第二代CCS技术的成本和能源损失，从而实现捕获CO的成本22020-2025年低于40美元/吨。考虑到佩里担任德克萨斯州州长时支持煤炭的记录，如果他成为能源部部长，他很有可能会支持继续为煤炭和CCS项目提供研发资金。下面是一些例子:
- 2005年，佩里发布了一项有争议的行政命令，为TXU(现在被称为能源期货控股公司)提出的11家燃煤电厂(不含CCS)加快审批程序。UCS和其他组织强烈反对这种煤炭建设，这将对气候造成灾难性的影响。其中只有3座最终建成。
- 2002年，他支持在德克萨斯州建立一个清洁煤炭技术委员会。
- 2009年，他签署了一项法案，为清洁煤炭提供税收优惠支持项目就像德州清洁能源项目这是Summit Power Group在德克萨斯州西部提出的400兆瓦煤气化CCS项目。在错过了几个关键的最后期限，成本几乎翻了一番，达到40亿美元后，能源部于2016年5月停止了资助(在花费了1.67亿美元后)，并要求国会重新规划2.4亿美元的激励措施，用于其他研发工作。Summit Power表示这一举动基本上会扼杀这个项目。
CCS的煤炭成本很高
CCS的倡导者经常对最近项目的高成本不屑一顾，认为这是首个此类项目的预期。他们声称随着时间的推移，成本应该会下降通过学习，以风能和太阳能等其他技术为例。
虽然预期CCS成本会下降是合理的，但问题是下降多少，在什么时间内下降?像核电站一样，CCS项目往往是非常大的、使用大量混凝土和钢材的长期建筑项目，以及不太可能大规模生产的设备，而风力涡轮机和太阳能电池板等模块化技术的制造和安装时间要短得多。
最近的几项研究预测，使用CCS的煤炭成本将远远高于许多其他低碳和零碳技术。例如，能源信息管理局(EIA)的2016年度能源展望的预测显示2022年使用CCS电厂的煤炭成本比成本高2-3倍新的陆上风能、公用事业规模的太阳能、地热和水电项目的成本，不包括税收优惠(见第8页表2)。生物发电、先进核电站和天然气联合循环(NGCC)电厂的成本也略低。EIA预计，到2040年，使用CCS电厂的煤炭成本将下降约10%，而其他低碳技术的成本也将下降类似甚至更多。
来源:Eia, aeo 2016．
EIA的成本预测与其他来源一致，包括NREL 2016年度技术基线(ATB)报告和Lazard的最新的能源成本分析。它们都表明，在天然气发电厂中添加CCS比煤炭发电厂更经济。
其他研究表明CCS在工业设施中的应用也可能更便宜。CCS的工业应用也可能更合适——例如在钢铁和水泥生产等行业——这些行业不存在可替代的低碳、负担得起的技术。相比之下，电力部门目前有许多技术可以在不排放碳的情况下发电。
CCS在应对气候变化中的作用
许多专家认为，到本世纪中叶达到零碳排放，与全球气候目标一致，可能需要某种形式的CCS，以及核能和可再生能源和能源效率的大规模提升。考虑到与其他替代方法相比，CCS的煤炭成本较高，最近的研究表明它在应对气候变化方面发挥的作用相对较小也就不足为奇了。然而，一些研究分析了降低电力部门CO的影响2到2050年，碳排放将达到80% - 90%，这表明在2040年之后，天然气甚至是带有CCS的生物能源都可以做出更有意义的贡献。例如:
- 一个2016UCS研究显示，在电力行业深度脱碳情景下，到2050年，采用CCS技术的天然气可以提供美国9- 28%的电力，但采用CCS技术的煤炭则无法提供电力(见下图5)。到2050年，在中等成本情况下，采用CCS技术的天然气将提供美国电力的16%，在乐观的CCS成本情况下，这一比例为28%。
- 2016年11月。中世纪的策略奥巴马政府在马拉喀什国际气候谈判上发布的深度脱碳研究发现，在他们的“基准”情景下，到2050年，具有CCS的化石燃料将为美国提供20%的发电量。虽然采用CCS的天然气做出了最大的贡献，但采用CCS的煤炭和生物能源也发挥了作用。
- 2014年通路到美国深度脱碳组织的报告发现，在他们的“混合”情况下，具有CCS的天然气将提供近13%的美国电力。他们还模拟了一个高CCS案例，“寻求保持现有的能源结构”，他们假设到2050年CCS将提供美国55%的电力，由煤和天然气平分。然而，这个案例的电价也是最高的。
- 美国能源部2017年四年能源评估发现在税收优惠和成功的联邦研发相结合的情况下，煤炭和天然气与CCS可以在2040年提供美国总发电量的5- 7%。该方案假设每公吨二氧化碳有10美元的可退还封存税收抵免2对于EOR存储，50美元/公吨CO2以及CCS设备和基础设施30%可退还的投资税收抵免。
政策影响
显然，需要更多由美国能源部资助的研发，以利用更多的私营部门投资，并在不同的封存地点(如深层盐水含水层)，使用不同的技术，在商业规模上演示煤与CCS。研发工作也应扩大到煤炭以外的领域，包括天然气和生物能源发电厂以及工业设施。我们还需要建立一个强有力的监管和监督系统，以确保捕获的CO2被永久封存。
近期的政策建议增加CCS的税收优惠也有助于提高CCS的经济可行性。对于使用EOR的项目，碳价格和更高的油价也可能会产生很大的影响，但在特朗普政府执政期间，这两种情况发生的可能性都很小。考虑到CCS的高成本、长周期和短期内作为气候解决方案的有限作用，联邦政府的努力应优先考虑研发和部署更具成本效益的低碳替代方案，如可再生能源和能源效率。虽然研究表明，到2050年，采用CCS技术的煤炭在应对气候变化方面可以发挥一定的作用，但在未来四年里，这不大可能足以实现特朗普重振煤炭行业的承诺。