编者按：2015年签署的《巴黎气候协定》要求将本世纪全球平均气温上升幅度控制在2摄氏度以内，并将全球气温上升控制在前工业化时期水平之上1.5摄氏度以内。2020年9月22日，习近平总书记在七十五届联合国大会上提出了我国新的碳达峰目标和碳中和愿景，体现了总书记一以贯之的对气候变化工作的高度重视，展现了我国的大国责任担当，也对国家高质量发展和生态文明建设提出了更加明确的要求。实现《巴黎协定》和我国“碳中和”目标，碳捕集与封存（CCS）是一项必不可缺的技术。下文根据挪威气候变化研究机构CICERO的Ida Sognnæs和Glen Peters的文章“Carbon Capture and Storage is necessary to keep global warming below 2°C”编辑整理，向读者展示了为什么一定要选择CCS？需要多大规模的CCS才能实现我们的气候目标？

要实现《巴黎气候协定》的目标，就必须减少温室气体排放。科学家们提出了数百种模型来模拟如何实现这一目标，在几乎所有的模型中，碳捕集与封存（CCS）都扮演着至关重要的角色。CO₂排放对气候有累积效应，因此CO₂排放必须为零，才能阻止温度进一步升高。

CCS通过两种方式实现净零排放：

01帮助减少矿物燃料燃烧或工业过程中的直接排放；

02有助于产生负排放，如与生物能源（BECC）、直接空气捕集或其他技术相结合。几乎所有的模型都以这两种方式使用CCS。

CCS被用来帮助减少化石燃料使用的排放。目前情况下无法将化石燃料排放量完全降到零，即“剩余排放”（上图中的棕色）。为了实现净零排放，必须通过清除CO₂抵消“剩余排放”，以实现净零排放（深绿色）。进一步去除CO₂（浅绿色）用于达峰后的降温。当净排放量达到零（黑线）时，温度是一个最高值，但随后温度随着净负排放量下降，到2100年，温度从峰值降至安全水平。下图强调了这一点。

为什么CCS是必不可缺的？

三个基本原因说明CCS的必不可缺：

01如果不使用CCS来消除直接排放或清除CO₂，就不可能以足够快的速度将排放量降至零；

02在一些难以缓解的行业（如钢铁、水泥、长途运输和航空）中，不存在、也可能永远不存在价格具有竞争力的技术来将排放量降至零；

03用CCS来减少某些部门的排放可能更便宜。

如果没有CCS来限制直接化石燃料的排放或二氧化碳的清除，几乎不可能以足够快的速度减少CO₂排放，使全球变暖“远低于2°C”。

所需的CCS规模很大

下图显示了在符合IPCC“全球变暖1.5°C”特别报告和IEA“世界能源展望”（2019）可持续发展情景（绿色）评估的全球变暖1.5°C和2°C情景下的CCS部署情况。图中显示，CCS的规模使用，在所有温度水平下都需要，在1.5°C和2°C的情况下差别很小。

在几乎所有情况下，所需的CCS规模都很大。到2050年，每年的二氧化碳排放量约为100亿吨。从长远来看，一个典型的平均规模的CCS设施每年可去除100万吨二氧化碳：如果到2050年，每周平均建造一座CCS设施，每年CCS将封存约15亿吨二氧化碳；如果到2050年，平均每天建造一座CCS设施，每年CCS将封存约110亿吨二氧化碳。

模型显示，到2050年，欧洲可能会有多达1000个CCS设施(约每年10亿吨CO₂)。在用于计算排放情景的模型中，如果取消使用CCS，许多模型无法达到“远低于2°C”的目标。在没有CCS的情况下仍能实现2°C目标的情况下，缓解成本大约是不使用CCS的同等方案的两倍。

化石燃料逐步淘汰的速度

CCS的应用与化石燃料的减少、能源效率的提高以及太阳能、风能和电动汽车等其他低碳技术的迅速推广同步进行。不部署CCS或CCS水平较低的模型显示，化石燃料使用量下降更为剧烈，非化石能源（如可再生能源和核能）增长更为迅速，对大规模林业活动清除CO₂的依赖性增加，缓解成本更高。

根据IPCC第五次评估报告（AR5）中的情景，与没有CCS的情景相比，有CCS的情景允许化石燃料的使用量大约是没有CCS的情景的两倍（下图最后两个条形图）。只有当CCS按上述比例部署到化石燃料和工业（灰色）和生物能源（绿色）以去除CO₂时，这一点才成立。

不过，CCS并不代表什么灵丹妙药。这只是更广泛的缓解措施组合的一部分。在所有情况下，CCS与其他缓解措施相结合，而不是其他缓解措施的替代。

政府支持的必要性

用于计算缓解方案的模型大多以成本最优的方式实现《巴黎协定》的目标。这意味着全球碳价格的高而统一，这鼓励了碳捕集与封存的早期部署。需要其他政策机制来支持和鼓励CCS的开发和部署。为确保大规模部署CCS，为《巴黎协定》的“远低于2°C”的目标做出有意义的贡献，需要创新性的政府支持与传统气候政策并行运作。

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