碳捕集与储存
本文介绍碳捕集与储存（Carbon capture and storage，简称CCS）的定义、分类与应用。
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碳捕集与储存的定义与分类
碳捕集与储存指的是捕获化石燃料燃烧释放的二氧化碳，并将其长期储存，以避免其进入大气。联合国政府间气候变化专门委员会（Intergovernmental Panel on Climate Change）将碳捕集与储存定义为：从工业和能源相关来源分离、调节、压缩和运输二氧化碳，以便其长期与大气隔离的过程。碳捕集与储存对实现2050年全球净零至关重要，它能够加快减排速度、抵消剩余排放，并在未来实现二氧化碳负排放。
碳捕集与储存最早可以追溯到20世纪30年代，当时的天然气行业使用化学溶剂将二氧化碳从甲烷中分离出来。20世纪40年代，物理溶剂被用于在高压条件下从工业设备中捕获二氧化碳。20世纪50年代和60年代，固体吸附剂实现了在氢气生产和氮气生产的过程中捕获二氧化碳。随着技术发展，低浓度稀释气流脱碳的技术得到应用。
碳捕集与储存可以分为三种类型，分别是：
- 燃烧后碳捕获（post-combustion carbon capture）：将二氧化碳从燃烧过程中产生的废气中分离，多用于发电厂；
- 燃烧前碳捕获（pre-combustion carbon capture）：通过气化燃料分离二氧化碳，多用于工业设施，在发电厂处于早期应用阶段；
- 富氧燃烧系统（oxy-fuel combustion systems）：燃料在几乎纯氧的环境燃烧，产生浓缩的二氧化碳，使其容易捕获；
碳捕集与储存的应用
目前全球共有超过200个碳捕集与储存项目正在运营或者开发，预计每年将储存约4500万吨二氧化碳。联合国政府间气候变化专门委员会发布的1.5摄氏度情景分析预计，2030年碳捕集与储存将储存11亿吨二氧化碳，2050年储存73亿吨二氧化碳。国际能源署（International Energy Agency）发布的净零情景（Net Zero Emissions）显示，2020年至2045年碳捕集与储存的发展速度可能快于预期水平。
碳捕集与储存的成本取决于二氧化碳的规模、浓度、储存方法等，这些技术通常比较昂贵，其原因是开发这些技术的企业较少，且目前处于研究的早期阶段。未来随着规模扩大，成本可能下降，这一发展趋势与可再生能源技术的发展类似。以目前的成本计算，在化石燃料工厂应用碳捕集与储存技术是不经济的。
国际能源署对不同碳价格下采用和不采用碳捕集与储存的煤炭成本进行计算，当碳价格位于50-60美元每吨时，采用该技术和不采用该技术的成本类似。这表明碳价格将成为使用碳捕集与储存的有效经济激励，使企业有动力应用该技术。
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