應(yīng)對(duì)氣候變化已成為全球共識(shí)，世界各國政府一直致力于相關(guān)的科學(xué)研究和技術(shù)開發(fā)，以提高應(yīng)對(duì)氣候變化的能力。碳捕集與封存(CCS)作為氣候工程的關(guān)鍵技術(shù)，可以大幅減少化石燃料使用產(chǎn)生的溫室氣體(GHG)排放。本書旨在構(gòu)建針對(duì)CCS技術(shù)管理的理論體系和方法，以推進(jìn)CCS項(xiàng)目順利開展。本書主要圍繞CCS技術(shù)發(fā)展及管理方法，結(jié)合國內(nèi)外成功經(jīng)驗(yàn)，對(duì)相關(guān)技術(shù)專利、經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)、投融資管理、規(guī)范制定、風(fēng)險(xiǎn)管理、商業(yè)模式、技術(shù)預(yù)見及全球布局展開系統(tǒng)性和整體性研究。
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目錄
前言
第1章 氣候工程與CCS技術(shù) 1
1.1 氣候工程與氣候工程管理 2
1.1.1 氣候工程 2
1.1.2 氣候工程管理 3
1.1.3 氣候工程管理體系框架 4
1.1.4 氣候工程管理多主體協(xié)同理論：時(shí)間協(xié)同-空間協(xié)同-要素協(xié)同 6
1.2 CCS技術(shù)系統(tǒng) 7
1.2.1 捕集技術(shù) 8
1.2.2 運(yùn)輸技術(shù) 9
1.2.3 利用技術(shù) 9
1.2.4 封存技術(shù) 10
1.3 CCS技術(shù)應(yīng)對(duì)氣候變化的作用 10
1.3.1 CCS技術(shù)是實(shí)現(xiàn)2℃溫控目標(biāo)的關(guān)鍵 10
1.3.2 CCS技術(shù)具有降低總減排成本潛力 11
1.3.3 CCS技術(shù)是工業(yè)部門深度減排的可行技術(shù) 11
1.3.4 CCS技術(shù)是全球合作治理氣候變化的焦點(diǎn) 11
1.4 CCS項(xiàng)目實(shí)踐與經(jīng)驗(yàn) 12
1.4.1 全球大規(guī)模CCS項(xiàng)目特征 12
1.4.2 CCS案例分析 19
1.4.3 CCS項(xiàng)目實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)啟示 23
1.5 本章小節(jié) 24
第2章 CCS技術(shù)進(jìn)展及技術(shù)專利分析 25
2.1 CCS技術(shù)進(jìn)展 26
2.1.1 捕集技術(shù)出現(xiàn)顯著代際特征，IGCC低成本捕集優(yōu)勢明顯 26
2.1.2 運(yùn)輸技術(shù)管道為主，多種運(yùn)輸方式并存 27
2.1.3 地質(zhì)利用技術(shù)以CO2驅(qū)油為主 28
2.1.4 咸水層最具封存潛力，但油氣田封存項(xiàng)目最為廣泛 29
2.2 CCS技術(shù)專利分析 31
2.2.1 CCS技術(shù)專利體量龐大 31
2.2.2 CCS專利數(shù)2006～2014年爆發(fā)式增長，捕集技術(shù)關(guān)注度高 31
2.2.3 CO2捕集技術(shù)研發(fā)國家相對(duì)分散 33
2.2.4 地質(zhì)利用與封存技術(shù)研發(fā)國家相對(duì)集中 38
2.3 CCS技術(shù)展望 42
2.3.1 代際銜接與大規(guī)模CO2捕集時(shí)間匹配是捕集技術(shù)發(fā)展關(guān)鍵 42
2.3.2 CO2運(yùn)輸管道網(wǎng)絡(luò)化是趨勢 43
2.3.3 短期內(nèi)油氣田仍是CO2利用與封存主戰(zhàn)場 43
2.4 本章小節(jié) 44
第3章 CCS項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法 45
3.1 CCS項(xiàng)目投資評(píng)價(jià)方法識(shí)別與選擇 46
3.1.1 CCS項(xiàng)目投資特點(diǎn) 46
3.1.2 常用投資評(píng)價(jià)方法及其特點(diǎn) 47
3.1.3 CCS項(xiàng)目投資評(píng)價(jià)方法選擇 48
3.2 CCS項(xiàng)目投資面臨隨機(jī)變量的定價(jià)模型 48
3.3 CCS項(xiàng)目投資評(píng)價(jià)方法 49
3.3.1 基于三叉樹定價(jià)模型的隨機(jī)變量價(jià)格定價(jià) 49
3.3.2 CCS項(xiàng)目凈現(xiàn)值核算 50
3.3.3 CCS項(xiàng)目總投資價(jià)值評(píng)估 50
3.3.4 CCS項(xiàng)目投資決策規(guī)則 51
3.3.5 CCS項(xiàng)目年度投資概率評(píng)估方法 51
3.3.6 CCS項(xiàng)目投資可行性及最佳投資時(shí)機(jī)判別標(biāo)準(zhǔn) 52
3.4 不確定投資環(huán)境下煤制甲醇CCS-EOR項(xiàng)目投資決策 53
3.4.1 不確定性 53
3.4.2 研究框架 54
3.4.3 CCS-EOR項(xiàng)目凈現(xiàn)值 55
3.4.4 研究邊界 55
3.4.5 研究案例 56
3.4.6 參數(shù)與數(shù)據(jù) 57
3.4.7 結(jié)果分析 61
3.4.8 主要結(jié)論 70
3.5 本章小結(jié) 70
第4章 CCS項(xiàng)目投融資管理 71
4.1 CCS項(xiàng)目投融資特征 72
4.2 CCS項(xiàng)目投融資現(xiàn)狀 72
4.2.1 美國CCS投融資 73
4.2.2 加拿大CCS投融資 74
4.2.3 歐盟CCS投融資 75
4.2.4 澳大利亞CCS投融資 76
4.3 CCS投融資模式 76
4.3.1 政府主導(dǎo)投融資模式 76
4.3.2 企業(yè)主導(dǎo)投融資模式 77
4.3.3 資本市場投融資模式 77
4.4 CCS投融資工具比較 77
4.4.1 政府補(bǔ)貼 77
4.4.2 碳金融 78
4.4.3 稅收激勵(lì) 78
4.4.4 綠色債券 78
4.4.5 差價(jià)合約 78
4.4.6 貸款擔(dān)保 79
4.4.7 雙邊補(bǔ)助 79
4.5 本章小結(jié) 79
第5章 CCS技術(shù)規(guī)范制定依據(jù)與關(guān)鍵問題 81
5.1 CCS規(guī)范制定的依據(jù) 82
5.1.1 規(guī)范制定的原則 82
5.1.2 規(guī)范制定的流程 83
5.1.3 規(guī)范制定的結(jié)構(gòu) 85
5.2 捕集技術(shù)規(guī)范中的關(guān)鍵問題 86
5.2.1 煙氣處理工藝與流程 86
5.2.2 捕獲性能的評(píng)估程序 87
5.2.3 安全與環(huán)境評(píng)估 88
5.2.4 管理系統(tǒng) 89
5.3 二氧化碳運(yùn)輸規(guī)范中的關(guān)鍵問題 89
5.3.1 管道運(yùn)輸邊界 89
5.3.2 氣源組分與輸送相態(tài)的選擇 90
5.3.3 管道設(shè)計(jì)和材料 91
5.3.4 安全運(yùn)行操作 92
5.4 CO2地質(zhì)封存選址規(guī)范中的關(guān)鍵問題 92
5.4.1 封存場地選址規(guī)范流程 92
5.4.2 封存場地適宜性評(píng)價(jià)規(guī)范 93
5.4.3 注入和封存操作 95
5.4.4 監(jiān)測和驗(yàn)證 96
5.4.5 封存場地關(guān)閉 96
5.5 本章小結(jié) 96
第6章 CCS項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理 97
6.1 CCS項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理概述 98
6.1.1 CCS項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)的概念及特征 98
6.1.2 CCS項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理流程 99
6.2 CCS項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別 101
6.2.1 CCS項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別方法 101
6.2.2 CCS項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別 102
6.3 CCS項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)因素分析 103
6.3.1 政策風(fēng)險(xiǎn) 103
6.3.2 經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn) 104
6.3.3 健康安全環(huán)境風(fēng)險(xiǎn) 106
6.3.4 技術(shù)風(fēng)險(xiǎn) 110
6.3.5 市場風(fēng)險(xiǎn) 111
6.3.6 能源風(fēng)險(xiǎn) 111
6.3.7 社會(huì)風(fēng)險(xiǎn) 111
6.4 CCS項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法 112
6.4.1 脆弱性評(píng)價(jià)框架 113
6.4.2 蝶形圖 113
6.4.3 篩選與排名框架 115
6.4.4 證據(jù)支持邏輯 115
6.4.5 認(rèn)證框架 117
6.4.6 風(fēng)險(xiǎn)矩陣 118
6.5 CCS項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì) 119
6.5.1 政策法規(guī)風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì) 119
6.5.2 經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì) 119
6.5.3 健康安全環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì) 120
6.5.4 技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì) 120
6.5.5 市場風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì) 121
6.5.6 能源風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì) 121
6.5.7 社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì) 121
6.6 本章小結(jié) 122
第7章 CCS項(xiàng)目商業(yè)模式管理 123
7.1 發(fā)展CCS項(xiàng)目商業(yè)模式的必要性 124
7.2 影響CCS項(xiàng)目商業(yè)模式選擇的因素 124
7.2.1 CCS項(xiàng)目特點(diǎn) 124
7.2.2 CCS項(xiàng)目外部環(huán)境 125
7.3 CCS發(fā)展階段和水平基本判斷 125
7.4 CCS項(xiàng)目商業(yè)模式選擇 126
7.5 本章小節(jié) 129
第8章 碳捕獲與封存技術(shù)的預(yù)見分析 130
8.1 CCS技術(shù)預(yù)見概述 131
8.1.1 CCS技術(shù)預(yù)見的概念 131
8.1.2 CCS技術(shù)預(yù)見的戰(zhàn)略意義 131
8.1.3 CCS技術(shù)預(yù)見的流程和內(nèi)容 131
8.2 CCS技術(shù)預(yù)見的關(guān)鍵方法 131
8.2.1 專家小組法 132
8.2.2 情景規(guī)劃法 132
8.2.3 多準(zhǔn)則決策法 133
8.2.4 大數(shù)據(jù)智能法 133
8.3 CCS技術(shù)國際布局分析 134
8.3.1 中國：燃燒前碳捕集技術(shù)和金屬有機(jī)骨架技術(shù) 134
8.3.2 加拿大：生態(tài)系統(tǒng)碳封存和CCS相關(guān)政策建模 134
8.3.3 美國：注重碳存儲(chǔ)地點(diǎn)及地層的選擇 134
8.3.4 歐洲：CCS集群和二氧化碳地質(zhì)儲(chǔ)存 134
8.3.5 澳大利亞：民意支持程度及海洋封存技術(shù) 135
8.4 CCS技術(shù)趨勢及路線圖 135
8.4.1 CCS技術(shù)總體趨勢 135
8.4.2 CCS技術(shù)路線圖 136
8.4.3 中國發(fā)展CCS技術(shù)的戰(zhàn)略方向 137
8.5 本章小節(jié) 137
第9章 全球與中國CCS布局 138
9.1 全球CO2排放源 139
9.1.1 識(shí)別方法 139
9.1.2 排放源的識(shí)別 140
9.2 全球CO2封存盆地封存潛力評(píng)估 142
9.2.1 評(píng)估方法 142
9.2.2 油氣藏封存潛力 142
9.2.3 深部咸水層評(píng)估 145
9.3 全球源匯匹配 147
9.3.1 源匯匹配模型 147
9.3.2 源匯匹配結(jié)果 148
9.4 中國CCS項(xiàng)目布局 149
9.4.1 中國大型排放源 149
9.4.2 中國備選CO2封存盆地 150
9.4.3 中國CCS項(xiàng)目布局 151
9.5 本章小結(jié) 153
參考文獻(xiàn) 154
后記 165
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