CCS全流程示范技術(shù)組合專家偏好研究

張賢 張九天 仲平 賈莉 秦媛

(中國(guó)21世紀(jì)議程管理中心，北京 100038)

在全球應(yīng)對(duì)氣候變化的大背景下，CO2捕集和封存技術(shù)(Carbon Capture and Storage，CCS)作為一項(xiàng)具有大規(guī)模溫室氣體減排潛力的技術(shù)，受到越來(lái)越多的關(guān)注［1－3］。據(jù)國(guó)際能源署(International Energy Agency，IEA)預(yù)測(cè)，CCS的減排貢獻(xiàn)將從2020年占總減排量的3%上升至2030年的10%，并將在2050年達(dá)到19%，成為減排份額最大的單項(xiàng)技術(shù)［4］。中國(guó)能源結(jié)構(gòu)以煤為主，CO2排放量大且持續(xù)增長(zhǎng)，面臨嚴(yán)峻的減排壓力。同時(shí)，原油對(duì)外依存度已超過(guò)50%，能源供應(yīng)安全問(wèn)題不斷凸顯。作為一項(xiàng)有望實(shí)現(xiàn)化石能源大規(guī)模低碳利用的新興技術(shù)，CCS將可能成為未來(lái)我國(guó)減少CO2排放和保障能源安全的重要戰(zhàn)略技術(shù)選擇。

1 研究背景

當(dāng)前，在中國(guó)政府和各方的支持和努力下，中國(guó)無(wú)論在CCS技術(shù)研發(fā)還是項(xiàng)目示范上，均有一定成果。但總體上仍處于政府引導(dǎo)、企業(yè)為主體實(shí)施、科研單位和高等院校共同參與的研發(fā)和早期技術(shù)示范階段。CCS技術(shù)鏈各環(huán)節(jié)技術(shù)發(fā)展很不平衡，距離商業(yè)應(yīng)用仍存在較大差距。同時(shí)，中國(guó)作為發(fā)展中國(guó)家的國(guó)情和特有的地質(zhì)特征也給CCS技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)了不確定性和挑戰(zhàn):經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平較低、區(qū)域發(fā)展不平衡、地質(zhì)條件復(fù)雜、人口稠密等現(xiàn)狀，導(dǎo)致中國(guó)CCS技術(shù)的發(fā)展面臨著高成本、高能耗、長(zhǎng)期安全性和可靠性有待驗(yàn)證等一系列突出問(wèn)題。因此，為了集中有限的人力、物力，力爭(zhēng)在2030年左右掌握CCS全流程項(xiàng)目設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)營(yíng)的產(chǎn)業(yè)化能力，更好地統(tǒng)籌規(guī)劃CCS全流程技術(shù)示范，亟需從現(xiàn)有技術(shù)成熟度、我國(guó)技術(shù)掌握水平、技術(shù)發(fā)展前景以及成本、風(fēng)險(xiǎn)、目標(biāo)一致性、技術(shù)涵蓋性、現(xiàn)實(shí)性等方面選取合適的CCS技術(shù)組合，制定出優(yōu)先發(fā)展的方案。

作為一項(xiàng)具有戰(zhàn)略意義的新興溫室氣體控制技術(shù)，CCS技術(shù)的發(fā)展受到專家和決策者的直接影響，因?yàn)樗麄兪荂CS研發(fā)和示范項(xiàng)目的決策制定者和推動(dòng)者，專家和決策者將對(duì)CCS技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生更重要的作用［5－6］。因此，要推動(dòng)CCS技術(shù)在中國(guó)的發(fā)展，獲得專家和決策者的支持是前提。由于CCS全流程示范不是對(duì)其涉及到的捕集、運(yùn)輸和封存三要素的簡(jiǎn)單堆砌，而是涉及到每個(gè)要素內(nèi)部分支要素的選擇和組合問(wèn)題。專家對(duì)每種要素特別是分要素的重要性和優(yōu)先性認(rèn)識(shí)不一致，可能傾向于不同的技術(shù)組合。因此，在收集征求專家意見(jiàn)的時(shí)候需要充分考慮全部要素。此外，CCS技術(shù)中哪些要素對(duì)專家的影響作用最大;對(duì)同一個(gè)要素來(lái)說(shuō)，不同領(lǐng)域的專家是否對(duì)它的重要程度有著不同的意見(jiàn);專家對(duì)某一個(gè)要素的評(píng)價(jià)是否會(huì)影響到他對(duì)其它要素的看法?對(duì)此，國(guó)內(nèi)外學(xué)者已進(jìn)行了一些研究［7－9］。

Gough［10］運(yùn)用德?tīng)柗品▽?duì)英國(guó)CCS領(lǐng)域的專家進(jìn)行了調(diào)查，Benjamin Evar［11］通過(guò)數(shù)據(jù)調(diào)查和半結(jié)構(gòu)化訪談對(duì)19位專家進(jìn)行了調(diào)查，了解專家對(duì)英國(guó)CCS技術(shù)和政策前景的看法。研究表明，被調(diào)查專家對(duì)英國(guó)CCS技術(shù)的發(fā)展充滿了信心。美國(guó)學(xué)者Stephensa等人［12］探討了專家意見(jiàn)和引導(dǎo)如何影響公眾對(duì)CCS的看法。結(jié)果表明，專家通過(guò)發(fā)布積極和正確的意見(jiàn)能促進(jìn)公眾去理解并接受CCS技術(shù)。Wong-Parodi等人［13］對(duì)美國(guó)一些環(huán)保組織NGO對(duì)CCS的態(tài)度進(jìn)行了分析，研究發(fā)現(xiàn)，被調(diào)查人員的態(tài)度可分為三類:贊成、謹(jǐn)慎和反對(duì)。Fischedick等人［14］基于一個(gè)專門設(shè)計(jì)的問(wèn)卷對(duì)德國(guó)不同領(lǐng)域的專家進(jìn)行了調(diào)查和訪談，結(jié)果顯示，來(lái)自政府、工業(yè)和能源部門的專家普遍對(duì)CCS持中立或積極的態(tài)度。上述研究標(biāo)明，專家對(duì)CCS的意見(jiàn)不僅能直接影響CCS項(xiàng)目的運(yùn)營(yíng)，同時(shí)也會(huì)影響公眾對(duì)CCS的態(tài)度，其對(duì)CCS技術(shù)的發(fā)展起到了關(guān)鍵的作用。但是現(xiàn)有文章鮮有基于中國(guó)國(guó)情和特有的CCS技術(shù)發(fā)展背景對(duì)專家意見(jiàn)開展分析。同時(shí)，就專家對(duì)CCS技術(shù)全流程示范中涉及到的各分要素的組合和選擇上的意見(jiàn)進(jìn)行專門研究的文章也并不多見(jiàn)。

本文采用聯(lián)合分析法［15－16］，通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查和面對(duì)面訪談的方式對(duì)140位專家關(guān)于CCS全流程示范技術(shù)的偏好進(jìn)行研究，分析影響專家對(duì)CCS態(tài)度的因素，并根據(jù)專家意見(jiàn)選出可行的CCS全流程技術(shù)組合。

2 研究方法

聯(lián)合分析法是一種多元統(tǒng)計(jì)方法，主要用于確定產(chǎn)品或服務(wù)的屬性及相關(guān)水平對(duì)消費(fèi)者的重要程度［15－16］。最早由心理學(xué)家Luce和統(tǒng)計(jì)學(xué)家Tukey于1964年提出，由于其特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，自提出起受到了普遍的關(guān)注［17－19］，也被廣泛應(yīng)用于在CCS領(lǐng)域，用來(lái)評(píng)估被訪者對(duì)CCS的態(tài)度和偏好程度。聯(lián)合分析只要求被訪者對(duì)CCS技術(shù)組合進(jìn)行總體評(píng)價(jià)，而不要求對(duì)各個(gè)屬性進(jìn)行評(píng)價(jià)，能更方便、高效地獲得評(píng)價(jià)結(jié)果，且更接近于真實(shí)情況。同時(shí)，聯(lián)合分析法可以對(duì)性質(zhì)差異較大的不同屬性進(jìn)行聯(lián)合評(píng)價(jià)，應(yīng)用范圍較其他傳統(tǒng)分析方法更廣［17，20－21］。

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

為使本研究更科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，自2011年6月開始，我們進(jìn)行了一系列的專家訪談和問(wèn)卷調(diào)查活動(dòng)，歷時(shí)一年。為了保證專家對(duì)CCS技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)都有正確的認(rèn)識(shí)，我們從科學(xué)技術(shù)部CCS項(xiàng)目評(píng)審專家?guī)熘芯奶暨x了140名專家，分別來(lái)自我國(guó)政府部門、工業(yè)部門、研究機(jī)構(gòu)和非政府組織。通過(guò)專家訪談形式詳細(xì)了解他們對(duì)中國(guó)CCS技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及全流程示范的看法。之所以選擇面對(duì)面訪談，是因?yàn)橄鄬?duì)郵件調(diào)研和網(wǎng)絡(luò)調(diào)查而言，能更直接、系統(tǒng)地了解專家的看法，不僅能向?qū)＜覀兦宄U述本次調(diào)研的目的所在，更能在具體調(diào)研過(guò)程中及時(shí)解決專家們的困惑。

基于訪談目的，我們?cè)O(shè)計(jì)了本研究的調(diào)查問(wèn)卷，并從140位專家中隨機(jī)篩選了30位專家通過(guò)郵件的形式進(jìn)行了預(yù)調(diào)查。從預(yù)調(diào)查得到的數(shù)據(jù)來(lái)看，問(wèn)卷問(wèn)題設(shè)置較為合理，能較好地反映專家意見(jiàn)，效度較高。隨后，我們向140位專家發(fā)放了問(wèn)卷。回收問(wèn)卷后，我們對(duì)不符合要求的問(wèn)卷進(jìn)行了刪除，如存在漏答情況、明顯不符合實(shí)際、很短時(shí)間內(nèi)提交、重復(fù)問(wèn)卷等，最終得到了120份有效問(wèn)卷。這120份問(wèn)卷分別來(lái)自28位政府專家，年齡在32－68歲之間，平均年齡為48歲。三分之二的專家在近一年里直接參與過(guò)CCS項(xiàng)目的決策和實(shí)施工作。各部門專家數(shù)量和來(lái)源見(jiàn)表1。

表1 專家來(lái)源和數(shù)量Tab.1 Distribution of investigated experts

2.2 聯(lián)合分析設(shè)計(jì)

首先向各位專家解釋說(shuō)明了調(diào)研的背景和目的:本次調(diào)研是在我國(guó)擬開展全流程CCS示范的背景下進(jìn)行的。CCS全流程示范牽扯到內(nèi)部各要素的選擇和組合問(wèn)題。為更好地統(tǒng)籌規(guī)劃CCS全流程技術(shù)示范，急需從現(xiàn)有技術(shù)成熟度、我國(guó)技術(shù)掌握水平、技術(shù)發(fā)展前景以及成本、風(fēng)險(xiǎn)、目標(biāo)一致性、技術(shù)涵蓋性、現(xiàn)實(shí)性等方面選取合適的CCS技術(shù)組合。通過(guò)專家訪談，我們選取了全流程CCS示范技術(shù)組合篩選標(biāo)準(zhǔn)，各級(jí)指標(biāo)和權(quán)重見(jiàn)表2。

表2 全流程CCS示范技術(shù)組合篩選標(biāo)準(zhǔn)Tab.2 Selection criteria of technology portfolio of a full-chain CCS demonstration

隨后，專家們根據(jù)表2中全流程CCS示范篩選標(biāo)準(zhǔn)開展多目標(biāo)評(píng)價(jià)，經(jīng)專家打分評(píng)議，我們得到了CCS全流程示范技術(shù)的可能工藝組合，見(jiàn)表3。捕集方式有四種:富氧燃燒、燃燒前捕集、燃燒后捕集和高濃度排放源;封存方式包括:陸上咸水層、海底咸水層、原油采收率(Enhance oil recovery，EOR)、ECBM/酸氣回注。對(duì)于運(yùn)輸方式，雖然目前中國(guó)主要仍以低溫儲(chǔ)罐公路運(yùn)輸為主，但是國(guó)際上大量的管道和船舶運(yùn)輸實(shí)踐為中國(guó)提供了很好的借鑒，因此，專家選擇了管道和船舶運(yùn)輸。

在聯(lián)合分析中，涉及的各種方式組合成技術(shù)組合全輪廓的過(guò)程中，組合數(shù)量會(huì)隨著環(huán)節(jié)及其方式數(shù)量的增加而增加，這加大了專家的評(píng)估難度，影響試驗(yàn)的準(zhǔn)確性。如本研究中聯(lián)合分析設(shè)計(jì)將導(dǎo)致32種不同的技術(shù)組合情景產(chǎn)生，為減少組合數(shù)量，保證研究的精度，我們采取正交試驗(yàn)的設(shè)計(jì)方法。正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)是根據(jù)正交性從全面試驗(yàn)中挑選出部分有代表性的組合進(jìn)行試驗(yàn)，通過(guò)正交表來(lái)安排試驗(yàn)方案，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行計(jì)算分析，以達(dá)到減少試驗(yàn)次數(shù)，縮短試驗(yàn)周期并迅速找到優(yōu)化方案的科學(xué)計(jì)算方法。在本研究中，我們利用正交設(shè)計(jì)法只需要對(duì)16種技術(shù)組合進(jìn)行評(píng)價(jià)，這大大減輕了被訪者的負(fù)擔(dān)。我們利用軟件 SPSS 17.0的 CONJOINT ANALYSIS模塊下的ORTHOPLAN子模塊進(jìn)行了正交設(shè)計(jì)，得到了CCS全流程示范技術(shù)組合情景，見(jiàn)表4。

表3 可能的CCS示范技術(shù)組合Tab.3 Potential technology portfolio of CCS demonstration

表4 CCS全流程示范技術(shù)組合情景以及專家對(duì)不同情景評(píng)分的均值和標(biāo)準(zhǔn)差Tab.4 Technology combination scenario of full-chain CCS demonstration and means(M)and standard deviations(SD)of the acceptance scores from different experts(descending order)

2.3 聯(lián)合分析數(shù)據(jù)收集

基于上述正交試驗(yàn)結(jié)果，我們進(jìn)一步設(shè)計(jì)了調(diào)查問(wèn)卷。問(wèn)卷分為兩部分:第一部分是被訪專家的基本信息，包括年齡、性別、部門等;第二部分是問(wèn)卷的主體部分，根據(jù)正交設(shè)計(jì)獲得的16種不同的CCS全流程示范技術(shù)，我們同時(shí)準(zhǔn)備了16張卡片，每一張卡片對(duì)應(yīng)一個(gè)待評(píng)價(jià)的技術(shù)組合，每個(gè)卡片都用一組三維數(shù)字進(jìn)行標(biāo)識(shí)。為了向?qū)＜腋逦乇砻鞑煌ㄆ淼木唧w含義，我們對(duì)每個(gè)卡片進(jìn)行了文字描述。如對(duì)于卡片1，我們將其描述如下:將從高濃度排放源中捕集到的CO2通過(guò)船舶運(yùn)到海底咸水層進(jìn)行封存。隨后，我們要求被訪專家根據(jù)自己對(duì)CCS技術(shù)示范的了解和偏好程度，對(duì)各技術(shù)組合進(jìn)行打分(分值為1到10分)，偏好程度越高，分?jǐn)?shù)越高。

3 結(jié)果分析

3.1 均值和標(biāo)準(zhǔn)差分析

通過(guò)專家打分，我們獲得了16組打分結(jié)果，每一組對(duì)應(yīng)一個(gè)技術(shù)組合。每組得分的均值在2.4－7.8之間，具體的均值和標(biāo)準(zhǔn)差見(jiàn)表4。從表4中可以看出，以陸上咸水層和EOR作為封存方式的情景比海底咸水層和ECBM要更受專家青睞。而對(duì)于捕集和運(yùn)輸方式來(lái)說(shuō)，從均值和標(biāo)準(zhǔn)差的大小上沒(méi)有看到明顯的差異。

3.2 效用值和相對(duì)重要性

根據(jù)專家對(duì)16個(gè)情景的打分情況，我們利用CONJOINT子模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，以評(píng)估專家對(duì)各因素的重要性排序和相應(yīng)的水平效用大小，見(jiàn)表5。結(jié)果顯示，專家在評(píng)價(jià)CCS技術(shù)示范時(shí)，主要考慮的因素是封存技術(shù)(相對(duì)重要性為57.196%)，其次是捕獲技術(shù)(34.714%)，最后是運(yùn)輸技術(shù)(8.090%)。可以看出，封存技術(shù)對(duì)專家的影響是運(yùn)輸技術(shù)的七倍多。

封存方式是最重要的屬性因素，其相對(duì)重要性占57.196%。專家之所以將封存技術(shù)視為最重要的因素主要原因在于，CO2的安全封存是CCS的最終落腳點(diǎn)，從某種程度上決定著CCS技術(shù)的可行性。但是，封存環(huán)節(jié)的不確定性很多，從理論封存潛力到安全注入方法，以及注入后的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)和事故響應(yīng)等，很多問(wèn)題無(wú)論是從理論研究、工程經(jīng)驗(yàn)還是法律法規(guī)，在國(guó)內(nèi)外都有較大欠缺。探清封存技術(shù)發(fā)展?jié)摿κ情_展CCS工作的重要基礎(chǔ)。中國(guó)具有巨大的地質(zhì)封存潛力，但由于地質(zhì)條件相對(duì)復(fù)雜，導(dǎo)致封存技術(shù)的發(fā)展面臨較大的不確定性。目前中國(guó)已啟動(dòng)全國(guó)范圍的CO2地質(zhì)封存潛力評(píng)價(jià)，但因啟動(dòng)時(shí)間不長(zhǎng)、地質(zhì)數(shù)據(jù)匱乏等限制，導(dǎo)致該工作尚未完成。因此，我國(guó)要想加快推進(jìn)CCS技術(shù)的研發(fā)和示范的有序開展，就必須高度重視封存技術(shù)的發(fā)展，盡早開展全國(guó)范圍系統(tǒng)的利用和封存潛力評(píng)估，以便更準(zhǔn)確地掌握我國(guó)CCS技術(shù)的應(yīng)用潛力。

表5 各因素的相對(duì)重要性程度和效用值Tab.5 Importance and utilities for all factor levels

捕集方式是第二重要的屬性因素，相對(duì)重要性占34.714%。捕集是CCS技術(shù)中能耗和成本最大的環(huán)節(jié)，也是發(fā)展CCS技術(shù)過(guò)程中不可忽視的重要因素。從技術(shù)角度來(lái)看，CO2捕集技術(shù)相對(duì)比較成熟，但同時(shí)也存在缺陷:在沒(méi)有實(shí)現(xiàn)捕集技術(shù)突破以前，CO2捕集都將伴隨著高能耗，這不僅將消耗更多的化石燃料，同時(shí)還將釋放更多的包括NOx、SO2和固體廢棄物在內(nèi)的其他污染物，也將大幅度地降低能源系統(tǒng)的效率。因此，為降低捕集過(guò)程帶來(lái)的能效下降以及相應(yīng)的成本上升，需要圍繞捕集技術(shù)，加強(qiáng)CO2吸收、吸附、膜分離、化學(xué)鏈燃燒等基礎(chǔ)研究，開發(fā)先進(jìn)吸收劑、分離膜、固體吸附劑，突破熱集成與熱耦合、高效催化劑、H2/CO2分離、富氫燃燒等關(guān)鍵技術(shù)，開展不同捕集技術(shù)方向的工業(yè)規(guī)模示范。

相比CCS技術(shù)其他兩個(gè)環(huán)節(jié)來(lái)講，運(yùn)輸技術(shù)被專家視為最不重要的因素，相對(duì)重要性占8.090%。我們認(rèn)為，CO2運(yùn)輸技術(shù)是連接CO2源與利用封存的紐帶，在整個(gè)CCS技術(shù)中具有重要的地位。但在CCS三大環(huán)節(jié)中，運(yùn)輸部分中國(guó)和國(guó)際情況共性大，技術(shù)水平差距小，現(xiàn)有技術(shù)已可以解決單個(gè)項(xiàng)目的運(yùn)輸問(wèn)題，因此在示范階段技術(shù)上不存在明顯的障礙。

效用值類似于回歸系數(shù)，為我們提供一個(gè)衡量專家對(duì)各因素偏好程度的量化指標(biāo)，數(shù)值越高表明專家對(duì)其的偏好越大。從表5中可以看出，對(duì)于封存方式，專家對(duì)陸上咸水層和EOR的偏好明顯要高于海底咸水層和ECBM。這是因?yàn)椋珻O2提高石油采收率技術(shù)(CO2-EOR)是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外規(guī)模化利用并封存CO2的技術(shù)之一，其技術(shù)成熟度高，已有多個(gè)工業(yè)示范項(xiàng)目;陸上咸水層封存所需的技術(shù)要素幾乎都存在油氣開采行業(yè)，油氣行業(yè)已有技術(shù)要素能夠部分滿足示范工程的需要，其發(fā)展?jié)摿薮?海底咸水層封存與陸上咸水層封存有一定的相似性，但工程難度更大，在中國(guó)尚無(wú)示范先例;酸氣回注的特殊性在于酸氣的腐蝕性，對(duì)封存有特定的技術(shù)要求，國(guó)內(nèi)目前還沒(méi)有過(guò)工程示范。因此，專家建議優(yōu)先部署CO2-EOR和陸上咸水層封存的全流程技術(shù)示范;海底咸水層、ECBM應(yīng)在充分借鑒CO2-EOR、陸上咸水層封存相關(guān)示范中共性技術(shù)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，加大特需技術(shù)的研究力度，積極尋找并在適當(dāng)時(shí)期支持相關(guān)的集成示范。

對(duì)于捕集方式來(lái)說(shuō)，高濃度排放源的效用值最高，而富氧燃燒、燃燒前捕集和燃燒后捕集方式的效用值較低;因?yàn)椴都夹g(shù)最大的問(wèn)題就是成本問(wèn)題。煤化工、電廠等高濃度排放源捕集成本較低，適合率先開展大規(guī)模全流程技術(shù)示范。但是在技術(shù)方向選擇上，目前尚難以判斷燃燒后捕集、燃燒前捕集和富氧燃燒技術(shù)的大規(guī)模商業(yè)發(fā)展前景，因此專家建議其示范計(jì)劃應(yīng)盡量均等。

對(duì)運(yùn)輸方式而言，管道運(yùn)輸效用值高于船舶運(yùn)輸，但兩者的差距相當(dāng)微小。專家對(duì)優(yōu)先發(fā)展管道運(yùn)輸還是船舶運(yùn)輸未給出明確的建議，對(duì)此，在下節(jié)進(jìn)行了討論。

3.3 不同部門專家的偏好差異分析

我們進(jìn)一步對(duì)來(lái)自不同部門的專家對(duì)CCS示范技術(shù)組合的選擇進(jìn)行了差異性研究。通過(guò)SPSS 17.0編程語(yǔ)言控制，可以得到分別來(lái)自政府、工業(yè)部門、研究機(jī)構(gòu)和NGO等相關(guān)部門的專家對(duì)CCS技術(shù)組合的偏好和水平效用值，結(jié)果見(jiàn)表6。

總體來(lái)說(shuō)，來(lái)自不同部門的專家在屬性的相對(duì)重要程度上達(dá)成了一致，但是在各屬性的水平上，還存在不同的觀點(diǎn)。

雖然專家來(lái)自于不同部門，但對(duì)屬性的相對(duì)重要性排序仍然與整體保持一致，即封存技術(shù)＞捕集技術(shù)＞運(yùn)輸技術(shù)，只是具體數(shù)值上有所不同。其中，不同部門的專家對(duì)封存方式的效用值評(píng)估大致相同，即對(duì)陸上咸水層和EOR的偏好程度大于ECBM和海底咸水層，這與整體水平效用值相一致。對(duì)于捕集方式各個(gè)水平的效用值，四組專家均認(rèn)為高濃度排放源比富氧燃燒、燃燒前捕集和燃燒后捕集更值得優(yōu)先發(fā)展。

對(duì)于運(yùn)輸方式的各個(gè)水平的效用值，來(lái)自政府和產(chǎn)業(yè)部門的專家認(rèn)為管道運(yùn)輸應(yīng)優(yōu)先于船舶運(yùn)輸進(jìn)行示范，這與其他兩組專家意見(jiàn)相左。具體來(lái)講，CO2運(yùn)輸方式主要有罐車運(yùn)輸、管道運(yùn)輸和船舶運(yùn)輸，這些方法在中國(guó)被廣泛應(yīng)用于運(yùn)輸其他物質(zhì)。運(yùn)輸方式的選擇主要取決于源匯距離，當(dāng)CCS項(xiàng)目處于示范階段，由于規(guī)模小、運(yùn)輸量小，CO2源匯匹配存在變數(shù)，應(yīng)主要采取罐車運(yùn)輸?shù)姆绞?當(dāng)面臨CO2運(yùn)輸量大、運(yùn)輸方向確定時(shí)，需要首先進(jìn)行區(qū)域內(nèi)的源匯匹配，才能制定高效的運(yùn)輸規(guī)劃，根據(jù)具體情況采用管道運(yùn)輸或船舶運(yùn)輸。在CCS示范初期，源匯匹配變數(shù)較大，使用船舶運(yùn)輸?shù)姆绞接兄^大的靈活性，因此研究機(jī)構(gòu)和NGO部門的專家比較支持優(yōu)先發(fā)展船舶運(yùn)輸。而管道運(yùn)輸具有經(jīng)濟(jì)、迅速、安全、可靠、投資少、占地少等特點(diǎn)，符合我國(guó)尋找運(yùn)輸成本低且安全性高的運(yùn)輸方式的要求。長(zhǎng)期看來(lái)，管道運(yùn)輸相對(duì)船舶運(yùn)輸來(lái)講具有更大的發(fā)展?jié)摿ΑＴ贑CS技術(shù)組合示范階段，對(duì)政策制定者(政府部門)和主體實(shí)施者(工業(yè)部門)來(lái)說(shuō)，更多的是從國(guó)家戰(zhàn)略和運(yùn)輸成本的角度來(lái)考慮，因而這類專家認(rèn)為中國(guó)應(yīng)該優(yōu)先部署管道運(yùn)輸?shù)难邪l(fā)和示范活動(dòng)。

3.4 技術(shù)組合偏好模擬分析

聯(lián)合分析法的主要目的并非單純考察重要性和效用值，而是希望利用效用值模擬來(lái)得到專家對(duì)CCS技術(shù)組合的偏好程度，以給出中國(guó)CCS技術(shù)組合優(yōu)先示范建議。技術(shù)組合的偏好份額通常用該組合的效用值與整體效用值之比來(lái)表示，通過(guò)SPSS編制語(yǔ)句，我們可以得到技術(shù)組合偏好模擬結(jié)果，見(jiàn)表7。

根據(jù)不同的分析原理，一共擬合了三種技術(shù)組合偏好模型:最大效用模型、BTL模型和Logit模型。三種模型的擬合結(jié)果在數(shù)值上有較大的差別，但對(duì)市場(chǎng)占有率高低的排序卻基本上一致。在模擬占有率的方法中，一般以最大效用模型的結(jié)果最為常用，故本文重點(diǎn)使用該模型來(lái)進(jìn)行分析。

如表7所示，專家對(duì)第2種技術(shù)組合偏好程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他組合方式，即將從高濃度排放源捕集的CO2通過(guò)管道運(yùn)輸?shù)椒獯娴兀⒉捎肊OR技術(shù)進(jìn)行封存的技術(shù)組合最受專家青睞。接下來(lái)依次是陸上咸水層/高濃度排放源/船舶運(yùn)輸、EOR/燃燒后捕集/管道運(yùn)輸、EOR/富氧燃燒/船舶運(yùn)輸、EOR/燃燒前捕集/船舶運(yùn)輸、陸上咸水層/富氧燃燒/管道運(yùn)輸、陸上咸水層/燃燒前捕集/管道運(yùn)輸、陸上咸水層/燃燒后捕集/船舶運(yùn)輸、海底咸水層/高濃度排放源/船舶運(yùn)輸、ECBM/高濃度排放源或燃燒后捕集/管道運(yùn)輸、ECBM/燃燒前捕集或富氧燃燒/船舶運(yùn)輸?shù)募夹g(shù)組合。得分較低的5、10、12、16都是在ECBM封存技術(shù)下集成采用不同捕集和運(yùn)輸方式的技術(shù)組合，因此可將其歸為一類。上述十種技術(shù)組合可視為專家篩選出的全流程CCS技術(shù)組合示范。此外，海底咸水層/燃燒后捕集/船舶運(yùn)輸、海底咸水層/富氧燃燒或燃燒前捕集/管道運(yùn)輸三種技術(shù)組合的最大效用值為零，代表專家不大看好這三個(gè)技術(shù)組合的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

表6 各部門專家對(duì)CCS技術(shù)組合的偏好和水平效用值Tab.6 Importance and utilities for all factor levels of different experts

表7 技術(shù)組合偏好模擬占有率Tab.7 Simulative percentage of technology scenarios

這十種不同的全流程示范技術(shù)組合結(jié)果是專家基于前期擬定的技術(shù)組合篩選標(biāo)準(zhǔn)以及各自對(duì)CCS各環(huán)節(jié)技術(shù)和其發(fā)展的認(rèn)識(shí)而做出的評(píng)價(jià)，對(duì)我國(guó)推進(jìn)CCS技術(shù)的發(fā)展具有很強(qiáng)的指導(dǎo)作用。首先，專家建議應(yīng)加強(qiáng)陸上咸水層和EOR兩種封存方式與多種捕集方式的集成示范和規(guī)模放大，逐步在2030年前形成大規(guī)模的示范工程，并通過(guò)這些全流程CCS技術(shù)示范形成的共性技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，推動(dòng)其他集成系統(tǒng)的技術(shù)示范。具體的，對(duì)于陸上咸水層封存，可優(yōu)先結(jié)合高濃度排放源開展全流程技術(shù)示范;對(duì)EOR封存方式，應(yīng)優(yōu)先結(jié)合發(fā)展?jié)摿薮蟮母邼舛扰欧旁春图夹g(shù)相對(duì)成熟的燃燒后捕集方式進(jìn)行示范，另也可考慮富氧燃燒和燃燒前捕集方式，其示范機(jī)會(huì)應(yīng)盡量均等。其次，對(duì)于ECBM，專家認(rèn)為可結(jié)合任一捕集方式開展技術(shù)示范，但由于ECBM具有酸氣腐蝕性強(qiáng)的特性，目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有過(guò)工程示范，因此，專家認(rèn)為早期示范規(guī)模不必太大。最后，由于海底咸水層的工程難度較大，在國(guó)內(nèi)尚無(wú)示范先例，故專家建議在今后可考慮結(jié)合高濃度排放源進(jìn)行示范發(fā)展。

4 結(jié)論

本文利用聯(lián)合分析法分析了各部門專家對(duì)CCS全流程示范技術(shù)的接受和偏好程度，以了解專家對(duì)開展CCS技術(shù)研發(fā)與示范的態(tài)度和意見(jiàn)，從而為我國(guó)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)與規(guī)劃CCS技術(shù)全流程研發(fā)與示范提供參考。研究表明，封存方式、捕集方式和運(yùn)輸方式這三大因素都是影響專家對(duì)CCS技術(shù)組合做出選擇的重要因素，其中封存方式是最重要的因素，其次是捕集方式和運(yùn)輸方式。不同部門的專家在運(yùn)輸方式的選擇上也存在一定的差異。最后通過(guò)模擬分析，我們篩選了近10種全流程CCS技術(shù)示范組合，其中以EOR/高濃度排放源/管道運(yùn)輸?shù)慕M合方案最佳。

近年來(lái)，通過(guò)加強(qiáng)政府研發(fā)技術(shù)投入以及國(guó)際合作，我國(guó)CCS技術(shù)發(fā)展取得了一定進(jìn)步，但在相關(guān)基礎(chǔ)研究、核心技術(shù)的研發(fā)和掌握上與國(guó)際領(lǐng)先水平還存在一定的差距，因此，我們建議我國(guó)應(yīng)對(duì)CCS各種技術(shù)進(jìn)行并行的研發(fā)和示范，并盡快結(jié)合專家們的建議，在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)選擇出最有利于中國(guó)發(fā)展CCS的技術(shù)組合，針對(duì)CCS分階段發(fā)展目標(biāo)與重點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)一部署，建立起CCS相關(guān)部門的協(xié)調(diào)機(jī)制，保障涉及多部門的全流程示范有序開展，推進(jìn)CCS在中國(guó)的發(fā)展。

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