碳封存
如果碳捕获能提供一种成功的策略来从燃煤中去除二氧化碳发电厂那么必须找到一种储存合成气体的方法。全球发电厂每年产生的二氧化碳量约为100亿吨(科学日报，2007年)。仅美国就生产14亿吨，约相当于全球的三分之一天然气每年在美国各地输送(科学日报2007年)。与碳捕获一样，运输和储存二氧化碳的技术已经可用，并已在三个试点项目中进行了测试。其中包括从美国的煤气化厂向加拿大Weyburn油田注入二氧化碳，用于迫使该油田生产更多的石油(提高石油采收率)，向阿尔及利亚撒哈拉地区的砂岩储层注入二氧化碳，以及将挪威Sleipner气田的天然气分离出的二氧化碳隔离到北海下的盐水含水层中。后者是对挪威碳税的回应。这些项目中没有一个能储存基本负荷燃煤发电厂所产生的二氧化碳量，而且这种技术还有待于在这种规模上得到验证。
如果要将煤炭燃烧产生的二氧化碳的很大一部分封存起来，就必须确定非常大的储量。目前，最有前途、最便宜的能源是已开采完的油气井。这些站点将为测试二氧化碳封存的可行性提供廉价和方便的场所，但如果封存要对全球排放产生重大影响，仅靠它们无法提供所需的任何能力(Ansolabehere et al. 2007)。幸运的是，还有许多其他类型的地质形成而这些，在它们之间，应该能够容纳未来50年可能被封存的所有二氧化碳。
然而，自动减支只是问题的一部分。如果捕获和储存策略要有效，被隔离的二氧化碳必须无限期地隔离。这意味着所有的封存地点都必须被监控几十年，甚至更长时间。几乎可以肯定，这些站点最初将由私营企业运营，但它们的安全责任最终很可能落在各国政府身上。重要的是，如果战略要有效，从一开始就应该理解这一点。
5.3.4成本
虽然超临界和超超临界燃煤电厂的效率提高倾向于平衡高科技锅炉系统增加的成本，但引入捕集和封存技术将对燃煤发电的成本产生重大影响。即使不考虑运行捕集厂以及二氧化碳运输和储存的相关成本，效率的损失也将推动价格上涨约25%。
根据美国新能源技术实验室和帕森斯公司联合进行的一项研究(Ciferno et al. 2006)，一座没有碳捕获的亚临界燃煤电厂的资本成本为每千瓦1323美元。同一家有碳捕获的电厂每千瓦成本为2358美元。与此同时，一座新的不含碳捕获的超临界燃煤电厂每千瓦成本为1355美元，有碳捕获的每千瓦成本为2365美元IGCC电站没有捕获的每千瓦成本为1557美元，有捕获的每千瓦成本为1950美元。与此同时，麻省理工学院报告称，一座新的超超临界燃煤电厂的成本为每千瓦1360美元，如果捕获，则上升到每千瓦2090美元(Ansolabehere et al. 2007)。同一项研究还指出，一座含氧燃料发电厂的成本为每千瓦1900美元。
表5.4给出了Ansolabehere等人(2007)对这些不同电厂配置的电力成本的估计。来自NETL-Parsons的一项进一步研究的数据，虽然这里没有引用，但与所研究的配置基本一致。对于没有被捕获的电厂，传统燃煤电厂的电力成本在每千瓦时0.0478美元至0.0496美元之间，略低于4%，这可能是微不足道的。IGCC发电厂的估计发电成本为每千瓦时0.0513美元，更高。当碳捕获
植物类型 |
无碳捕获(每千瓦时美元) |
碳捕获(每千瓦时美元) |
亚临界 |
0.0484 |
0.0816 |
超临界 |
0.0478 |
0.0769 |
超超临界 |
0.0496 |
0.0734 |
IGCC |
0.0513 |
0.0652 |
氧气助燃 |
- |
0.0698 |
资料来源:Ansolabehere et al.(2007)。
资料来源:Ansolabehere et al.(2007)。
然而，IGCC电厂成为最便宜的发电机，成本为0.0652美元/千瓦时，比不捕获的成本增加了27%。在这一估算中，氧燃料燃烧看起来也很有竞争力，每千瓦时0.0698美元，而在采用碳捕获的传统燃煤电厂中，超超临界电厂提供了最具成本效益的发电方式，每千瓦时0.0734美元，比不采用碳捕获的成本高出48%。带捕获的最昂贵的配置是亚临界电厂，每千瓦时成本为0.0816美元，比没有捕获的相同电厂高出69%。
运输和储存的成本必须加到表5.4的成本中。这将取决于储存的类型和储存地点与发电厂的距离。典型的估计是每吨二氧化碳的成本在1美元到8美元之间(Breeze 2006)。
在评估这些数字以制定未来战略时，还要注意两点。首先，虽然IGCC电厂似乎提供了碳捕获的最便宜的电力来源，但这种类型的电厂仍然相对较新，到目前为止，它的可靠性已被证明低于更传统的锅炉电厂(Ansolabehere et al. 2007)。其次，现在建造的超临界和超超临界电厂将来将能够采用碳捕获技术进行改造。这对于IGCC电厂来说意义不大，因为在建造时需要将不同的电厂组件紧密集成在一起，这可能会使超超临界电厂的经济效益最为有利。
通过比较各种其他技术的估计电力成本，可以正确地看待这些数字。新建核电站的电力成本可能在每千瓦时0.030美元至0.067美元之间。一座新的大型水电站每千瓦时的发电成本为0.040-0.080美元，而一座陆上风电场每千瓦时的发电成本可能在0.060 - 0.090美元之间(Breeze 2007b)。
所有这些数据都表明煤炭的替代品采用碳捕获技术的燃煤发电可能更具成本效益。但是，正如已经强调的那样，这些替代能源在短期或中期内无法取代燃煤发电。因此，虽然向燃煤发电和碳捕获的转变可能会为一系列其他技术提供未来的经济机会，但为了地球的利益，这种转变仍然是必要的。
还有最后一个问题:如何实现这种转变?有两件事是必须的。第一种是投资，主要来自西方政府，用于开发碳捕获和储存技术，使其能够在经济上大规模应用。第二种是引入全球碳排放限制，对碳排放进行成本惩罚，其严格程度足以说服全球各地的发电厂建立基于这些技术的发电厂。这两点都是可以把握的，但是，正如2007年12月在巴厘岛举行的联合国会议上的争论所表明的那样，如果要达成共识，还需要达成一些艰难的交易。如果确实能够达成这样的共识，那么到2050年，即使煤炭燃烧量继续上升，煤炭燃烧产生的碳排放量也没有理由不大幅下降。这可能不是许多环保人士寻求的解决方案，但它确实为实现碳排放提供了一条现实的途径自由能经济。如果这样做可以防止灾难性的全球变暖，那么就没有明显的理由不推行它。
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