靠近北達科他州中心鎮的Milton R.Young Station和燃煤電廠一樣不起眼。但如果它的所有者Minnkota Power Cooperative有辦法，這家工廠很快就會聞名全球。

總部位于Grand Forks的電力合作組織發起了Tundra項目，該項目旨在建設世界上最大的發電廠碳捕獲設施，最早將于2022年開工建設。如果Minnkota Power籌集到該項目所需的10億美元，它計劃用合作公司宣稱的技術改造該電站，將捕獲該電站大型發電機（455兆瓦機組）排放的90%以上的二氧化碳。這一效果相當于縮減掉60萬輛汽油汽車的排量。

“公司非常致力于尋找一種方法來保持這座燃煤電廠的運轉，”從事Tundra項目的顧問David Greeson說。“但他們也同樣致力于尋找解決二氧化碳排放問題的方法，這也是他們花錢開發這個項目的原因?！?/p>

碳捕獲——在二氧化碳釋放到大氣中之前，將其從排放源中分離出來的過程，作為解決全球變暖問題的一種方法，越來越受到人們的關注。為了讓世界實現2015年巴黎氣候協議中提出的2攝氏度的目標，需要與二氧化碳作斗爭，二氧化碳是主要的溫室氣體，約占排放量的四分之三。據估計，到2050年，碳捕獲可以幫助減少近10%的碳排放。

為了從Young station中分離二氧化碳，Tundra項目將利用與德克薩斯州Petra Nova電廠和加拿大Boundary Dam電廠現有的兩個碳捕獲和儲存（carbon capture and storage，CCS）設施相似的技術。

二氧化碳的去除過程開始于將煙氣通過洗滌器，以去除雜質并降低其溫度。然后氣體進入吸收器，吸收器中含有一種與二氧化碳結合的液態胺溶液。加熱釋放胺中的氣體，然后壓縮提取的二氧化碳。Tundra項目將液態二氧化碳泵入砂巖中，砂巖位于附近褐煤煤礦下方一英里處，在那里將被永久儲存。

Tundra是全球51個大型CCS項目之一（其中19個項目正在運行，其余項目正在建設或處于不同的開發階段），四年前啟動時，各方褒貶不一。一些專家，如能源經濟與金融分析研究所（Institute for Energy Economics and Financial Analysis，IEEFA）資源規劃分析主任David Schlissel認為，“增加碳捕獲只是“拯救那些陳舊、昂貴、效率低下的煤電廠”的一種方式?！?/p>

美國一半以上的燃煤電廠都有40多年的歷史。這座年輕的電站建于上世紀70年代，完全屬于這一類。Schlissel在他與人合著的2018年報告中指出，將它們升級以適應CCS改造的花費將是昂貴的。

此外，他說，由于寄生負荷的增加，與CCS技術相結合的燃煤電廠運行成本可能更高。一個燃煤電廠使用其發電量的百分之五到九來支持其運行所需的設備。但是，他說，增加碳捕獲，一個能源和水資源密集型的過程，將這種寄生負載推高到33%。

根據IEEFA的估計，這使一個燃煤電廠的發電成本增加了兩倍多，從每兆瓦時30美元增加到了96美元。因此，煤炭在太陽能和風能發電方面的競爭力變得更弱，太陽能和風能發電目前的價格分別低至35美元和21美元每小時。

Schlissel說，這在該國一些非常適合使用可再生能源的地區尤其如此。例如，北達科他州擁有大量的風能，可以以非常低的市場價格向電網供電。他說：“因此，從煤電廠購買電力的實體的納稅人支付的費用要比其他實體多得多。”

“Are we looking for perfect or are we looking for good？”

—James Mulligan， World Resources Institute

但世界資源研究所（World Resources Institute）的James Mulligan說，用可再生能源取代煤炭和其他化石燃料并不是一個簡單的解決方案。問題變成了：“在政治來看，真的有這樣做的機會嗎？”他說。

在該國許多地區，對煤炭工業的支持依然強勁。盡管美國對煤炭的依賴穩步下降，但燃料供應仍接近美國電力需求的四分之一。從全球范圍來看，這一數字接近40%，亞洲許多國家因煤炭的可獲得性和低成本而青睞煤炭。

Mulligan說：“捕獲二氧化碳肯定比讓它繼續保持不變要好。我們究竟是在尋找完美還是在尋找美好？”

他說，像Tundra這樣的碳捕獲項目，是美國為實現2050年碳中和目標（即每年僅排放20億噸二氧化碳）而需要采取的多管齊下方法的一部分。

但Schlissel說，減少美國碳足跡的方法成本更低。CCS項目的業績不佳，主要是因為建造這些項目的成本高得離譜。在能源部高級化石能源研究計劃（Department Of Energy‘s advanced fossil Energy research program）在2010年至2017年間資助的9個示范項目中，總計花費約11.2億美元，而其中只有一個發電廠項目至今仍在運營：240-MW Petra Nova。

即使是未來的項目，包括Tundra和新墨西哥州的San Juan發電站，似乎也沒有希望。“這每一個項目看起來似乎都沒有經濟可行性，”Schlissel說。

Greeson不同意。Tundra項目已經從能源部獲得980萬美元，北達科他州lignite research fund獲得1500萬美元。他相信，隨著45Q稅收抵免計劃（tax credit scheme）的追加資金，該項目將可獲得開工所需的資金。

根據該項目，資者每隔離和儲存一公噸二氧化碳將獲得50美元。Tundra項目每年捕獲350萬噸二氧化碳，補貼將持續12年。Greeson說：“因此，這項工程的稅收抵免額為21億美元，建設成本將達到10億美元左右。”

為此，Tundra項目團隊與北達科他大學的合作者和兩個行業合作伙伴一起，目前正在努力獲得許可證，并制定詳細的工程計劃，以便他們能夠向潛在投資者提供全面的風險評估。Greeson估計，需要兩年時間籌集所需資金，另外三年時間用必要的技術改造工廠。如果是這樣，Young Station最早可能在2025年成為世界上最大的基于電廠的碳捕獲設施。
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