本文发表于《大众科学》的前博客网络,仅反映作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点
美国环境保护署(EPA)发布了关于发电厂二氧化碳排放量的新规定。这些法规旨在确保美国新建电厂不会成为高污染源,将禁止最肮脏的燃煤电厂在没有额外的碳捕获和二氧化碳存储技术的情况下运营。问题是:美国几乎没有新建燃煤电厂。
今年,已经有两座新的燃煤电厂竣工。明年,这个数字很可能为零,这是美国环保署对未来建造多少座没有气候污染控制技术的燃煤电厂的长期预测。例外情况是已经采用了二氧化碳捕获和存储技术的新燃煤电厂,例如密西西比州的肯珀工厂或正在建设中的德克萨斯州清洁能源项目。但这在很大程度上并非由于新的环保署规定。而是因为建造一座新的天然气发电厂更便宜(也更容易)。
也许并非巧合,美国环保署新的二氧化碳排放规定设定在天然气发电厂已经达到的水平。换句话说,为了达到这个新标准,天然气发电厂无需采取任何行动。该规则规定,天然气发电厂(平均)每兆瓦时排放量不得超过1000磅,而燃煤电厂的年平均排放量不得超过每兆瓦时1100磅(与最初的提案相比有所改变,最初的提案要求两种类型的发电厂达到相同的标准)。
支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道: 订阅。通过购买订阅,您将帮助确保有关塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
这几乎不能算作应对气候变化的开创性努力。天然气本身主要成分是甲烷,一种强效温室气体。但是燃烧甲烷产生的二氧化碳排放量大约是燃烧煤炭的一半。正如美国环保署所说:“相对于新的燃煤机组,新的天然气联合循环机组将始终带来渐进式的气候和人类健康益处。” 但这样一座发电厂每年仍然产生近200万吨二氧化碳。因此,尽管天然气比煤炭更清洁,但有一天,即使是天然气发电厂也需要二氧化碳捕获和存储技术。
这方面有好消息。这项技术已经存在并使用了多年。甚至在西弗吉尼亚州——煤炭之乡的中心地带——也曾有一个接近全面规模的示范项目成功运行了几年。该项目已关闭,因为这项技术显然比目前随意向大气中排放二氧化碳的成本更高。公用事业公司不想支付额外的成本,联邦政府不想支付额外的成本,地方政府拒绝强迫客户支付额外的成本。虽然美国能源部目前正在为这类项目提供80亿美元的贷款担保,但这个问题并没有消失。
新标准(详见下文)也仅要求美国环保署所谓的“部分碳捕获和存储(CCS)”,也就是说,燃煤电厂不需要捕获其所有改变气候的二氧化碳,只需捕获30%到50%之间,具体取决于机组类型。因此,目前每年排放约400万吨二氧化碳的燃煤机组,为了符合该规则,每年排放量将不超过300万吨。因此,即使是美国环保署官员和标准本身也承认,这些规则不会产生任何减少目前排放的二氧化碳污染的效果。
EPA-新电厂-二氧化碳-提案_2013年9月20日 (PDF)
EPA-新电厂-二氧化碳-提案_2013年9月20日 (文本)
然而,美国环保署署长吉娜·麦卡锡在9月20日的国家新闻俱乐部指出,新标准为煤炭在碳约束世界中的发展道路奠定了基础——普遍使用的首字母缩写词CCS(碳捕获和存储)——她的同行能源部长欧内斯特·J·莫尼兹也表达了同样的观点。但是,这些规则根本不适用于美国1400个旧燃煤锅炉,甚至不适用于“正在进行改造或重建的机组”,尽管这些机组占美国二氧化碳污染的近40%。我们以前也见过这种情况。当关于二氧化硫污染的新规定出台以减少酸雨时,旧燃煤电厂获得了豁免。因此,工业界并没有淘汰旧燃煤电厂,而是让它们持续运转、持续运转、再持续运转。其中许多建于20世纪30年代和40年代的电厂至今仍在烧煤。
美国环保署预计将在2014年提出针对这些旧电厂的规则,大约在针对新电厂的这项规则可能成为法律的同时,除非因不可避免的诉讼而延误。到那时,也只有到那时,我们才会知道所谓的“煤炭战争”有多么认真。
无论如何,现有电厂的规则最终将由各州在州一级制定,同时遵守美国环保署的总体标准。对于其他类型的污染,这导致纽约州和俄亥俄州的二氧化硫标准大相径庭。但是,二氧化碳分子排放到大气中的哪个位置并不重要,并且单个分子可以持续存在数百年。各州还将决定谁来为这项新的CCS技术买单。
只有当新电厂的二氧化碳排放规则降至天然气发电厂已经达到的水平以下时,我们才会知道美国政府在多大程度上认真对待减少温室气体浓度——今年五月,温室气体浓度首次达到大气中百万分之400,这是人类历史上首次。