通过技术-社会-经济评估量化社会效益解锁BECCS可行性

【字体: 时间:2025年09月06日 来源:Sustainable Production and Consumption 9.6

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  本研究针对生物能源碳捕集与封存(BECCS)技术因投资吸引力不足难以大规模部署的问题,创新性地提出技术-社会-经济评估(TSEA)框架,通过量化碳社会成本(SC)和劳动力机会成本将间接减排与就业创造等社会效益货币化。案例研究表明传统评估下BECCS净现值(NPV)为负值,而TSEA框架下所有配置均实现盈利,最高达22.8亿美元,揭示了政策机制需补偿BECCS社会价值的重要结论。

  

在全球气候变暖加剧的背景下,实现净零排放目标需要突破性技术支撑。生物能源碳捕集与封存(Bioenergy with Carbon Capture and Storage, BECCS)因其"负排放"特性被IPCC列为关键减排技术,但实际部署却严重滞后。传统评估方法仅关注能源产出和碳信用收益,忽视了BECCS在创造就业、保障能源安全等方面的社会价值,导致其经济竞争力被严重低估。这种评估缺陷使得政策制定者和投资者难以全面认识BECCS的真实价值,成为制约该技术商业化应用的重要瓶颈。

为破解这一困局,Alberto Almena团队在《Sustainable Production and Consumption》发表研究,创新性地构建了技术-社会-经济评估(Techno-Socio-Economic Assessment, TSEA)框架。研究人员以小麦秸秆为燃料的热电联产(CHP)设施为案例,设置三种运行模式:热电联产模式(30 MWe+30 MWh)、电力最大化模式和碳信用最大化模式。通过整合生命周期评估(LCA)、详细成本核算和社会效益货币化方法,首次将环境损害成本和就业机会价值纳入投资评估体系。关键技术包括:1)基于化学工程设备成本指数的详细投资估算;2)采用英国政府绿色报告和能源部的碳社会成本(SC)估值体系;3)应用Haveman-Krutilla模型量化就业社会价值;4)敏感性分析涵盖碳价、贴现率和能源系统脱碳路径等关键参数。

研究结果显示:

  1. 1.

    技术经济评估(TEA)结果

    传统评估下所有配置均亏损,净现值(NPV)为-4.6亿美元。要使平准化电力成本(LCOE)与可再生能源持平,碳价需超过240美元/tCO2,远超当前英国排放交易体系(UK-ETS)73美元/tCO2的水平。

  2. 2.

    社会经济效益(SEA)贡献

    就业创造带来1.59亿美元收益,其中直接就业(55个岗位)与间接就业(80个岗位)价值相当。环境效益达31.4亿美元,包含直接负排放(60%)、替代燃气发电(21%)和区域供热(15%)三部分。

  3. 3.

    综合TSEA评估

    整合后所有模式均盈利,电力最大化模式最优(NPV=22.8亿美元)。敏感性分析显示:采用政府高限制性碳价方案时,NPV可提升至56.6亿美元;而假设CO2运输存储成本增至150美元/t时,仍保持17-19亿美元盈利空间。

讨论部分指出,该研究首次通过货币化手段揭示了BECCS的真实社会价值。虽然私人投资回报率受碳市场限制,但其社会收益率显著为正,年均可创造580-6400万美元净收益。研究建议通过碳信用认证、差价合约(CfD)等政策工具弥补市场失灵,特别强调需要建立国际协调的碳定价机制。这些发现为英国实现2050年5GtCO2/年的负排放目标提供了关键决策依据,也为其他温室气体去除(Greenhouse Gas Removal, GGR)技术的评估建立了方法论范式。

该研究的创新价值在于突破了传统技术经济分析的局限,构建了包含环境外部性和社会福祉的综合评估体系。通过量化非市场效益,证实了BECCS在气候治理和可持续发展中的双重价值,为政策制定者设计激励机制提供了科学依据。未来研究可拓展到不同技术路线和地域场景,并探索农民参与生物质供应链等社会维度,进一步完善评估框架。

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