论碳捕获与封存及其国际法律问题

吴益民

(上海政法学院 国际法学院，上海201701)

论碳捕获与封存及其国际法律问题

吴益民

(上海政法学院 国际法学院，上海201701)

《联合国气候变化框架公约》和《京都议定书》(以下简称《框架公约》和《议定书》)中有二氧化碳捕获与封存(CCS)的初步思路，但没有明确规定CCS是否可视为缔约国的温室气体减排机制。CCS技术对传统国际法的多个领域造成了冲击，提出了新的问题。应当对《框架公约》和《议定书》的部分条款作宽泛解释或加以修改，同时在各国协商的基础之上，将碳捕获与封存的有关法律问题纳入后京都时代的气候变化立法之中。

碳捕获和储存;气候变化;国际法律问题

为应对气候变化，减少以二氧化碳为主的温室气体的排放，碳捕获与封存(Carbon Capture and Storage，简称CCS)技术的应用已提上国际日程，被认为是温室气体深度减排的重要路径之一。本文就CCS技术应用的国际法律问题进行初步探讨。

一、碳捕获与封存及其类型

目前，控制温室气体排放主要有三种途径:一是提高能源使用效率和节能，二是可再生能源的开发，三是CCS技术的应用。发展低碳经济固然可从根本上解决碳的高排放问题，然而由于各种现实因素的限制，发展低碳经济需要长期努力。太阳能、风能、生物质能源的利用，为人类摆脱化石能源依赖带来曙光，但是，用新能源取代煤发电，对于大多数国家而言，难度很大。美国创新采煤方案咨询机构顾问阿伦·维克利认为，煤燃烧中释放的CO2有90%可被捕获，如将其捕获后存入地下，可大大降低CO2的排放量，从而减缓全球变暖。［1］因此，研发CCS技术，对于减少温室气体排放具有重要意义。

碳捕获与封存，是指通过工程手段将化石燃料在燃烧中产生的CO2分离出来，压缩后输送到指定地点(如陆地上密闭性好的废弃油气田，或深海海底)，并加以封存，使之与大气长期隔绝。

碳封存的方法分为两类:生物碳封存和工业碳封存。

生物碳封存是利用绿色植物的固碳作用，使大气中的CO2首先加入生态系统的碳循环，将碳封存在植物的组织中，进入生物地化循环。

工业碳封存是运用工业手段，使化石燃料燃烧释放的CO2在进入大气前参与化学反应，产生新物质，并加以收集，以其他物理形态存贮在固定空间。根据碳封存地点和方式的不同，工业碳封存分为地质封存、海洋封存、矿石碳化固存以及工业利用固存几种。

本文拟就CO2地质封存与海洋封存的国际法律问题进行探讨。

二、碳捕获与封存的可行性分析

CCS技术被认作有广阔应用前景的碳减排新技术，为减少温室气体排放和减缓气候变化提供了新途径。由于与现有能源系统基础构造的一致性，CCS技术受能源资源条件限制较小，已受到国际科技和产业界的广泛关注。世界上第一个具有工业规模的碳捕获与封存项目是挪威的Sleipner项目。该项目由挪威国家石油公司和Sleipner共同经营。自1996年开始，项目经营者将天然气田产生的CO2分离出来，将其运到离挪威海岸250公里的北海水域，注入800米深的海底盐沼池，加以封存。预计整个项目将存储2 000万吨CO2。美国、欧盟和加拿大也制定了相关研究规划，正开展相应的技术研究。

近年来，中国也开展了大量相关工作。中国政府先后与英国、美国、意大利开展了CCS研发合作，如中欧煤炭利用近零排放(Near Zero Emission Coal，NZEC)合作项目;2005年12月，科技部与英国环境、食品和农村事务部签署了中英碳捕获与封存合作谅解备忘录。华能集团、神华集团等大型企业开展了碳捕获与封存工程建设。2009年7月，全球最大的燃煤电厂碳捕获项目——华能石洞口第二电厂碳捕获项目落户上海，预计年捕获CO210万吨;2010年6月，神华集团碳捕获与封存工业化示范项目在鄂尔多斯开工，这也是全球第一个把CO2封存在地下盐水层的全流CCS项目。

与其他CO2减排技术相比，CCS技术的优点在于:

1．充分尊重现有的能源系统基础构造，可以继续利用相对廉价的化石燃料，受能源资源条件限制较少。根据国际能源署(IEA)的统计预估，世界能源消费在2000年至2030年间将增长近70%。在此背景下，石油、天然气和煤炭等化石燃料将长期扮演重要角色，而应用CCS技术，能捕获CO2排放总量的85%—95%，为化石能源的环保使用提供了可能。

2．CCS技术的使用可降低减排CO2的总成本。IEA认为，如果在不采用CCS技术的情况下实现温度控制目标，在把全球变暖限制在上升2%的情况下，到2050年，减排总成本将比采用CCS技术高70%。

3．减排效果明显，见效快，保持时间长。利用CO2驱油技术，不仅可以大大提高石油采收率，而且可以将CO2置换为原油并长期储存于油岩中，因而实现真正意义上的规模减排。据预测，到2015年，欧盟CCS技术将捕获与封存化石燃料发电厂90%的碳排放。［2］

4．随着科技的发展，被注入地下的CO2若干年后可能被再开发利用。

然而CCS技术的应用也存在巨大的风险和困难:

1．CCS技术应用具有很大的风险性。CO2在运输、封存等过程中都可能因为技术或地质活动原因而发生泄漏，一旦发生泄漏，后果难以设想。1986年，喀麦隆的尼奥斯湖发生地震，湖底天然积累的大约120万吨CO2被释放出来，导致邻近村庄1746人窒息死亡。CO2从储集层缓慢泄漏的危害也很大。气体泄漏到靠近地表的浅水层后，会与水发生反应而形成弱酸，使地下水变得不适合饮用，或者不适用于工农业生产。这种酸甚至会使岩石或土壤中的有毒金属析出，从而使环境恶化。被封存的CO2如果在海洋环境中泄漏，会直接伤害海洋生物，还可能导致海水酸化，从而改变海洋生态环境。［3］

2．目前，还无法保证被封存的气体为纯CO2，这就意味着在封存CO2的同时附带其他气体或物质。如果将CCS列为CDM机制，那么，如何计算CO2的减排量也是问题。

3．CCS技术的特点是以能耗换减排。在捕获和压缩CO2的过程中会消耗大量的能源。按照现有技术，在常规发电厂安装CCS设备会降低发电效率20%—30%，因此，生产同一度电需要多消耗能源约20%—25%，换言之，建设三家拥有CCS能力的发电厂，就需要建设一家专门为这三家厂供电的发电厂。另外，用CO2驱油，会提高石油采收率，但多采石油，又意味着更多的石油燃烧和更多的CO2释放。

4．与发展可再生能源和新能源的技术相比，CCS是过渡性的。CCS是对化石燃料能源使用产生的温室气体进行减排，从长远来看，新能源和可再生能源将成为世界主导能源，因此，CCS的作用将逐步减退。而替代能源不但可以减少排放，还能缓解化石能源枯竭带来的能源危机。推广CCS技术，不但会给化石能源产业找到新的生产借口，还会挤占本应用于发展新型能源的宝贵经费，何况采用CCS技术的成本高昂。

碳捕获与封存的安全性分析有较充分的科学依据。CO2作为一种带有窒息特性的酸性物质，对它的捕获和封存可能对人类健康和安全、对自然环境带来风险。大量的CO2在聚集后释放可能导致多种灾害的发生。然而，碳封存具有充分的科学依据。地下数千米深的存储区域的高温高压环境，使CO2处于高密度的超临界状态，成为“流体”，从而限制了其上升。CO2气柱能够存在于储集层内，其主要原因就是储集层上的冠岩具有防渗功能，冠岩像瓶盖那样将汽水中的碳酸汽封存在瓶中。冠岩与其他海洋地理构造一起，构成了封存二氧化碳的第一道防线。有充分的证据证明，不论是过去、现在，还是将来，这些CO2的封存机理都非常可靠。世界各地都有被自然封存在地下长达数百万年的CO2。同时，现有的国际示范工程也成功地运用了CCS技术。挪威的Sleipner项目已经运行了15年，并没有发现CO2泄漏的迹象。正是由于这一原因，政府间气候变化专门委员会(IPCC)表示，如果方法得当的话，99%的CO2有可能被封存于地下达千年之久，人类可以在这段时间里找到零排放能源。［4］当然，我们不能掉以轻心，必须进行充分的风险评估，提高CCS技术的安全性。

碳捕获与封存的经济性正在逐步提高。经济性是CCS可否得到大规模推广的关键因素，提高经济性可以增强CCS的吸引力和竞争力。从目前来看，采用CCS技术会使发电成本大幅上升。据粗略估算，国内燃煤电厂采用CCS技术之后，其发电成本将提高2—3倍。因此，开发低成本的CCS技术，提高其经济性是当前的研发重点。由于生态特性被充分利用，理论上碳封存的费用将大为降低，这就为碳捕获和封存技术的应用提供了可能。随着科技的进步和经济规模的扩大，未来碳捕获和封存技术的费用会降低。根据预测，在未来10年，碳捕获的费用将下降20%—30%。更多的新技术目前尚在研究和示范阶段，随着这些技术的成熟，可望有更大的降价空间。国际能源署(IEA)预测，凭借CCS技术，到2030年，每减排一吨温室气体的成本仅为35—60美元。而随着各国政府实施更为严格的限制措施，碳排放的交易价格将会上涨，两者之间会达成平衡。［5］这也让企业和金融机构看到了商机。英国石油公司、道达尔、雪佛龙等企业正在积极研发CCS技术;苏黎世金融服务集团表示，愿意为采用CCS技术的电厂和封存地提供保险服务。

发展可再生能源和新能源与研发CCS技术并不抵触。首先，CCS是在不影响能源安全和经济发展的前提下控制温室气体排放的一种方式。全球变暖是当今世界面临的最严峻的环境问题之一，过量排放CO2是全球变暖的首要原因。据统计，目前每年有300多亿吨CO2排放到大气层中，而各国对CO2的处理相对滞后。专家预言，如果继续放任CO2排入大气，人类的生存环境将受到严重威胁。CCS是目前气候变化减缓措施中见效快捷、明显的技术之一。根据IEA的报告，CCS的减排贡献将从2020年占总减排量的3%上升至2030年的10%，并在2050年将达到19%，成为减排份额最大的单项技术。其次，发展可再生能源和新能源固然是解决碳排放问题的最佳选择，然而由于各种现实因素的限制，发展可再生能源和新能源需要长期努力。在相当长的时间内，煤炭等化石燃料将依然扮演重要能源角色。最后，即使将来新能源与可再生能源成为世界主导能源，石油、天然气和煤炭等化石燃料在世界能源中还可能占有一席之地，CCS技术仍然有其用武之地。

三、气候变化国际公约的有关规定

CCS技术的应用有良好的发展前景，也受诸多方面的掣肘，如风险与安全问题、成本与交易问题、能源与生态问题。这些问题，很大程度上要靠法律规范来解决。因此，构建相应的法律框架，以对CCS技术应用进行法律规制，至关重要。与CCS技术相关的国际法律规范主要有两大方面:一是《联合国气候变化框架公约》和《京都议定书》(以下分别简称“《框架公约》”和“《议定书》”)，这两个文件涉及CCS技术应用在气候变化国际法中的地位;二是《联合国海洋法公约》和《防止倾倒废物和其他物质污染海洋的公约》，这两个文件涉及CCS技术应用对海洋环境的影响。下面讨论第一方面的问题。

减少大气中的温室气体含量已成为全人类面临的严峻课题，各国就这一问题进行了长时间的磋商，并签订了《框架公约》和《议定书》两个法律文件。在此背景下，国际碳排放交易体系日趋成熟，其他碳排放交易市场也在迅速发展。CCS为减少温室气体排放和减缓气候变化提供了可能。然而，CCS技术的应用是一种复杂且高风险的活动，它的应用不仅成为国内法关注的焦点，也对国际法提出了新课题。在国际法领域，虽然对CCS的关注由来已久，但由于国际立法的复杂性，与CCS相关的立法进展相当缓慢。

《框架公约》和《议定书》有关于碳捕获与封存的初步思路。《框架公约》第3条第3款规定:“各缔约方应当采取预防措施，预测、防止或尽量减少引起气候变化的原因并缓解其不利影响。当存在造成严重或不可逆转的损害的威胁时，不应当以科学上没有完全的确定性为理由推迟采取这类措施，同时考虑到应付气候变化的政策和措施应当讲求成本效益，确保以尽可能低的费用获得全球效益。为此，这种政策和措施应当考虑到不同的社会经济情况，并应当具有全面性，包括所有有关的温室气体源、汇和库及适应措施，并涵盖所有经济部门。”第4条第1款(d)项规定:“促进可持续地管理，并促进和合作酌情维护和加强《蒙特利尔议定书》未予管制的所有温室气体的汇和库，包括生物质、森林和海洋以及其它陆地、沿海和海洋生态系统。”第4条第2款(a)项规定:“每一缔约方应制定国家政策和采取相应的措施，通过限制其人为的温室气体排放以及保护和增强其温室气体库和汇，减缓气候变化。”从上述规定可以看出:

1．当气候变化出现严重或不可逆转的损害和威胁时，为防止或降低其不利影响，不能以科学上没有完全的确定性为理由推迟采取相应措施。全球变暖已经对当今世界经济、社会等方面造成了不容忽视的影响。CCS是减缓气候变暖的重要技术之一，它可以缓解CO2带来的不利影响。尽管这项技术还不完全成熟，但不能以此为理由停止应用该项技术。

2．对温室气体排放量的控制不仅要求通过减少“源”，也应当通过增加“汇”和“库”的方式来实现，即既减少温室气体排放，又清除大气中的温室气体和封存温室气体。应用CCS技术就是增加“汇”和“库”，因此，CCS技术应该受到重视。

3．应对气候变化的政策和措施应当讲求成本效益，要以尽可能低的费用获得全球效益。CCS技术的应用可降低减排总成本，是应对气候变化的有效途径。

4．为了减缓气候变暖，每一个缔约方不仅要制定国家政策和采取相应措施，限制人为的温室气体排放，还应制定政策和采取措施，保护和增强其温室气体“库”和“汇”，对CCS技术的发展和应用予以鼓励和支持。

从《议定书》第2条第1款(a)项和第3条规定(文长不具引)则可见:

1．每一缔约方，在兑现其限制和减少温室气体排放的承诺时，还应当促进可持续的林业和农业活动，保护和增强温室气体的“汇”和“库”(但《议定书》没有明确将温室气体的工业碳封存纳入附件一缔约方的履约方式中——笔者)。

2．各缔约方应当研发和推动使用新能源和有助于环境保护的先进技术。作为有助于环境保护的先进技术，CCS技术应在鼓励研发和推动使用之列。

3．要保护和增强《蒙特利尔议定书》未作管制规定的温室气体“汇”和“库”。CCS应该属于需要保护和增强的温室气体“汇”和“库”的范畴。

CCS技术的应用与《框架公约》和《议定书》的目标是一致的，都是为了减少温室气体的排放。然而，尽管在《框架公约》和《议定书》中已经有关于CO2封存的初步思路，但由于《框架公约》和《议定书》的签定早于CCS技术的出现，《框架公约》和《议定书》都没有规定CCS的法律地位，即没有规定CCS是否可视为缔约国的温室气体减排机制。甚至在《议定书》签定之后的历次缔约方大会上，CCS都只是作为一个前沿概念被关注，没有被纳入修改方案。CCS技术的应用还缺乏必要的国际法律保障，因此，在未来气候变化谈判中，对CCS技术的应用如何定位是必须关注的问题。

四、碳捕获与封存技术对现行国际法律制度的冲击与挑战

CCS技术对于国际法而言是一个新概念，它对传统国际法的多个领域造成了冲击，提出了许多新的问题。

首先，CCS能否纳入既有的国际法框架之内。现阶段国际社会应对温室气体排放的主要手段还是传统的市场机制，即通过全球范围的碳排放交易市场对温室气体排放进行控制。而《框架公约》和《议定书》对CCS都没有明确定位。如何将CCS纳入既有的国际法框架之内，使它同其他控制温室气体排放的技术共同发挥作用，是首先需要解决的问题。“这一焦点所反映的利害关系主要包含两个方面:其一，CCS技术能否纳入《议定书》创设的清洁发展机制(CDM)、联合履约(JI)和排放贸易(ET)等三个机制之中;其二，CCS技术应用所引起的碳汇的变化如何进行计算。”［6］反对把CCS技术纳入CDM机制的主要理由是不能长期保证CO2不发生泄漏，且无法保证CCS项目的CO2属于净减排。还有，用CO2取代水，把CO2注入油气井中，这会产生更多的油气，但更多油气的燃烧又将释放更多的CO2。

其次，如何建立CCS技术应用的风险评估和管理机制。大量CO2在运输途中，或被封存在地下长达数百年时间里可能因各种原因而发生泄漏，这对CCS技术应用的安全性提出很高要求。

再次，如何保护发展中国家环境，避免污染转移。CO2作为一种酸性物质，其捕获和封存会对人类和自然环境带来风险。碳封存非常重要，没有封存就没有CCS。然而，首先，任何碳封存都会有一定的风险，即使作了非常充分的科学评估和预防，不可抗力事件和意外事故总有可能发生，如同核电站一样;其次，封存地点的选择需要在地质和地球物理方面进行大量的研究，要找到适合封存CO2的地质构造，其勘探、评估和工程建设都需要大量资金。由于适合CO2地质封存的地质结构非常有限，所以适合封存的场地就有巨大的吸引力。这样，封存地点的选择也带来了相应的法律问题。由于各国环境法规差异较大，发达国家可能向发展中国家转移封存CO2，从而引发污染跨境转移。而污染跨境转移有悖于《巴塞尔公约》和《巴马科公约》保护发展中国家环境的宗旨。因此，防止污染转移，保护发展中国家环境，便成为不可回避的问题。

第四，如何运用法律手段促进CCS技术发展，增强其安全性和提高其经济性。CCS是众多碳减排技术中的新技术，从发明专利上看，CCS技术的发展落后于其他减排技术。2005年有25—60项 CCS技术申请发明专利，而可再生能源发明专利为平均每年2 000件。CCS的减排潜力最大，专利数却最少，这一方面可能是因为CCS中部分过程的技术专利，如CO2隔离、运输和封存气体的发明专利，没有被包含在国际专利分类表(IPC)中，专利数被低估了;另一方面则真实反映了CCS技术本身的发展落后于其他减排技术。要降低CCS技术应用的风险和提高其经济效益，就必须促进CCS技术发展。因此，运用法律手段以促进技术发展，这是充分发挥CCS技术作用的一个重要途径。

最后，如何明确CO2海洋封存的诸多法律问题。由于海洋被认为是封存CO2的主要地点，封存行为是否违反《联合国海洋法公约》等国际海洋法律就成了问题。当CO2的封存地点在陆地时，一般仅涉及国内法问题，但当封存地点在海洋时，其法律问题则因国际海洋法的适用而变得复杂，同时，一旦发生泄漏，如何确定法律责任和赔偿都是需要研究的问题。世界海洋独立委员会(IWCO)认为，《框架公约》和《议定书》并未规定缔约方可以在水中倾倒或封存CO2，并将其视为温室气体减排的手段，所以海洋中的碳封存行为并不合法。然而有专家指出，《框架公约》和《议定书》也没有明确禁止海洋中的碳封存行为，而事实上，《框架公约》《议定书》都鼓励缔约方进行碳封存技术的研发和应用。英国政府甚至认为，没有按照《议定书》的规定采用碳封存技术的国家是在消极履行义务。［7］

作为因能源和环境问题而生的一种技术，CCS的应用具有应对气候变化的战略意义，并可使实现经济发展与环境保护双赢。但是，由于CCS技术还不成熟，国际社会对其持审慎态度。目前，应当对《框架公约》和《议定书》的部分条款进行宽泛的解释或加以修改，同时，在各国协商的基础之上，将碳捕获与封存问题纳入后京都时代的气候变化立法视野。

［1］科技日报．中美科学家呼吁重视碳捕捉和储存［J］．科技传播，2010，(7):封底．

［2］相震．碳封存发展及有待解决的问题研究［J］．环境科技，2010，(2):71-78．

［3］拙知．饱受争议的 CCS［J］．IT经理世界，2009，(7):51-53．

［4］洛根·韦斯特．碳封存:风险与未来［J］．中国三峡，2010，(3):72-74．

［5］王勇．碳捕获:昂贵的拯救［J］．中国企业家，2009，(11):47-49．

［6］秦天宝，成邯．碳捕获与封存技术的应用中的国际法问题初探［J］．中国地质大学学报:社会科学版，2010，(5):36-40．

［7］王慧．碳捕获和封存技术与UNFCCC和《京都议定书》的关系［J］．资源与人居环境，2010，(17):45-46．

Abstract:United Nations Framework Convention on Climate Change and Kyoto Protocol provide some preliminary ideas of carbon capture and storage but give no definition on whether CCS can be regarded as the greenhouse gas emission reduction mechanism of contracting states．CCS technology has impacted and questioned many fields of traditional international law．Some terms in United Nations Framework Convention on Climate Change and Kyoto Protocol should be interpreted broadly or modified，and，based on the negotiation among the contracting states，legal issues concerning carbon capture and storage should be put in the post-Kyoto legislation of climate change．

Key words:carbon capture and storage;climate change;international legal issues

(责任编辑:梁临川)

On Carbon Capture，Carbon Storage and Related International Legal Issues

WU Yi-min
(Department of International Law and Businesses，Shanghai University of Political Science and Law，Shanghai 201701，China)

DF969

A

1007-6522(2012)05-0126-07

2011-10-24

吴益民(1951- )，男，上海人。上海政法学院国际法学院教授，主要研究国际经济法。

10．3969/j．issn 1007-6522．2012．05．012