中國二氧化碳捕捉與封存(CCS)早期實施方案構建及評價研究
發(fā)布時間:2020-05-25 19:36
【摘要】:隨著各種極端氣候現象在世界各地頻頻出現,由CO_2等溫室氣體造成的全球氣候變化的威脅與日俱增,共同推進溫室氣體減排已成為全球性共識。然而據國際能源署(IEA)預測,2010年全球CO_2排放總量將達到創(chuàng)紀錄的300.6億噸,其中44%來自于煤炭和石油燃燒;與此同時,為防止全球變暖造成災難性后果,本世紀內全球須減排CO_2的量將達到幾千億到幾萬億噸,而現有的減排技術暫時還難以達到減排目標。面對艱巨的減排任務,政府間氣候變化專門委員會(IPCC)于2005年特別推薦了碳捕捉與封存技術(Carbon dioxide Capture andStorage, CCS),以期實現溫室氣體的大幅減排。由于CCS與現有能源系統(tǒng)基礎構造一致,受資源條件限制較小,一經提出便受到工業(yè)化國家的廣泛關注與重視:2007年世界自然基金會(WWF)明確將CCS作為應對全球氣候變化的六種途徑之一;2010年的坎昆全球氣候大會將CCS納入清潔發(fā)展機制(CDM);美國、加拿大、歐盟等已將CCS作為未來能源戰(zhàn)略和碳減排戰(zhàn)略的重要組成部分,制定了相應的技術研究規(guī)劃并開展了相應的研發(fā)和項目示范。 我國盡管新能源發(fā)展勢頭良好,但 一次能源以煤炭為主,二次能源以煤電為主‖的基本能源結構短期內難有根本性轉變。隨著我國經濟高速發(fā)展,對能源特別是化石燃料的需求迅猛增長,我國已經成為CO_2排放大國。可以預見,隨著中國成為全球第二大經濟體,減排壓力日趨增大,極有可能在2013年后承擔具體減排義務,減排形勢日趨嚴峻。由于我國擁有豐富的煤炭資源和巨大的CO_2地質封存潛力,許多學者認為CCS在我國的發(fā)展前景十分廣闊,政府也對CCS項目給予了高度重視和支持。然而,CCS畢竟發(fā)還處于前期研發(fā)階段,其大規(guī)模實施還存有較大爭議。因此,如何從我國實際國情出發(fā),構建合理的CCS早期實施方案,并運用科學的方法對CCS的各個實施方案進行系統(tǒng)、準確的評價,為我國“后京都時代”減排戰(zhàn)略的選擇提供科學的決策依據,這將具有十分重要的理論和現實意義。 本文學習、借鑒國內外的相關研究經驗和技術成果,,綜合礦產普查、能源經濟、石油工程、環(huán)境工程等多學科的理論和方法,對CCS的早期實施方案構建及評價進行了系統(tǒng)研究。首先,全面總結了CCS評價研究的國內外研究現狀與發(fā)展趨勢,運用SWOT分析方法,對我國大規(guī)模發(fā)展CCS的優(yōu)勢、劣勢、機遇和潛在障礙進行分析和闡述,對CCS在我國的應用前景進行總結;然后,結合我國實際情況和CCS相關技術成熟度構建了我國CCS大規(guī)模實施的早期方案,運用系統(tǒng)動力學的基本原理和方法對CCS鏈進行建模,構建了CCS鏈運行的系統(tǒng)動力學模型,并通過計算機仿真研究了各條CCS鏈的運行狀況和主要指標參數;再次,構建了動態(tài)MAUT優(yōu)選模型和CVaR投資組合模型,從單個方案排序和多方案投資組合優(yōu)化的角度挑選出了我們應該優(yōu)先考慮的實施方案和實施方案組合;最后,依據仿真及評價結果,提出我國健康發(fā)展CCS的對策建議。 論文取得的進步是: (1)從技術成熟度和我國實際情況出發(fā),深入剖析CCS各環(huán)節(jié)備選技術的優(yōu)勢和不足,構建了最有可能成為中國CCS大規(guī)模實施的早期方案。 (2)以生命周期評價思想為指導,充分考慮CCS系統(tǒng)產生的CO_2二次排放和能源消耗等問題,構建了CCS鏈運行的系統(tǒng)動力學模型,理清了CSS系統(tǒng)要素之間的相互影響關系和反饋機制,為實現各CCS鏈的系統(tǒng)科學評價打下了基礎。 (3)考慮到決策者的偏好和權重對排序結果的影響,構建了基于動態(tài)MAUT的CCS實施方案優(yōu)選模型,幫助決策者系統(tǒng)、動態(tài)的科學決策。 (4)考慮到不確定性因素對CCS投資組合的影響和各方案間的相互聯系,構建了基于CVaR的CCS投資組合模型,對傳統(tǒng)的“方差-均值”模型進行了改進,有助于決策者更好地了解投資組合的潛在風險,實現整體投資的風險—收益均衡,從而實現穩(wěn)定的減排效果和經濟收益。
【學位授予單位】:成都理工大學
【學位級別】:博士
【學位授予年份】:2012
【分類號】:X701
本文編號:2680638
【學位授予單位】:成都理工大學
【學位級別】:博士
【學位授予年份】:2012
【分類號】:X701
【引證文獻】
相關碩士學位論文 前2條
1 王鈺陽;碳捕捉與儲存的國際法規(guī)制與風險防范研究[D];大連海事大學;2013年
2 彭鵬;我國CCS商業(yè)化發(fā)展法律保障制度研究[D];鄭州大學;2013年
本文編號:2680638
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