bevictor伟德官网2019年4月12日電 bevictor伟德官网魯玺副教授在負碳技術與大氣污染協同治理方面取得重要進展，研究成果“生物質與煤共氣化：環境友好型負碳排放電廠在中國的發展潛力”（Gasification of coal and biomass: a net carbon-negative power source for environment-friendly electricity generation in China）（DOI: 10.1073/pnas.1812239116）于4月8日長文發表于《美國國家科學院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences）上。

2015年巴黎氣候變化大會進一步明确了本世紀全球平均氣溫上升幅度控制在2攝氏度以内的目标。大量研究表明實現這一全球氣候目标離不開負碳能源技術的發展與利用。作為世界上最大的碳排放國家，從長遠角度，中國應避免陷入碳密集型燃煤發電路徑，并逐步實現從高碳排放的電力系統平穩過渡至低碳乃至負碳排放。就近期而言, 中國亟需解決由于化石燃料燃燒導緻的空氣污染問題。本研究基于Aspen Plus模型，首次評估了生物質與煤共氣化及碳捕集技術（Coal/biomass co-gasification with carbon capture and storage, CBECCS）對中國碳排放和大氣污染的影響及其經濟效益。結果顯示，當采用35%生物質添加量時，CBECCS系統可實現電力生産全生命周期的零碳排放，并将成本控制在0.6元/千瓦時以下。在CBECCS零碳排放系統情景下，利用全國25%的農作物稭稈可實現代替18.1%的總發電量, 并減少8.8億噸的CO₂排放。在空氣污染較為嚴重的華北地區, 該系統可分别實現SO₂、NO_x、PM_2.5和黑炭減排5.2%、3.6%、12.2% 和 3.8%。

傳統燃煤電力系統、IGCC燃煤電力系統和CBECCS電力系統溫室氣體排放對比

為實現大規模CBECCS技術電力生産，中國仍需要克服相關的技術與管理等一系列問題，例如生物質與煤共氣化關鍵技術、高效的生物質收集系統、有效的碳價機制等。基于生物質的添加比例，該技術可以實現燃料從以煤為主向以生物質為主的逐漸過渡，因此在碳儲藏能力和生物質産量較高的适宜地區，近期可進行CBECCS系統試點建設。此外，論文結尾讨論了生物質與煤共氣化電廠的燃燒前碳捕集與兩者混燒的傳統電廠燃燒後碳捕集适用特性，指出兩種技術路徑的選擇需要因地制宜。

中國各地區建設CBECCS零碳發電系統情景下空氣污染物減排情況

bevictor伟德官网魯玺副教授為論文的第一和通訊作者，哈佛大學Michael B. McElroy教授為共同通訊作者。合作者包括澳洲昆士蘭大學曹亮博士、南京大學王海鲲教授、美國賓州州立大學彭暐助理教授、哈佛大學中國項目執行主任Chris Nielsen、華中科技大學楊晴副教授、伯克利大學沈波研究員、bevictor伟德官网邢佳副教授、王書肖教授和蔡思翌博士。

該研究得到了國家重點研發計劃（2016YFC0208901）、國家自然科學基金項目（71690244，71722003）、國家環境保護空氣污染源綜合控制實驗室、區域環境質量協同創新中心、環境模拟與污染控制國家重點聯合實驗室以及沃爾沃集團在bevictor伟德官网綠色經濟與可持續發展研究中心研究項目的支持。此外，哈佛中國項目團隊得到哈佛全球研究所的“中國2030/2050：能源 和未來的環境挑戰”項目支持。

                                                                                                                                                                                                                                         供稿：大氣所