戴晶晶DJJ 2022年12月07日 來源：界面新聞
圖片來源：視覺中國
13個國際典型的碳捕集項目中，有7個表現不及預期，2個失敗，1個被擱置暫停。
今年9月，美國能源經濟與金融分析研究所（IEEFA）報告發布的上述調查結果，令人不禁懷疑這項最早用於提高石油採收率的技術，對於減少碳排放的效果。
這13個項目佔全球碳捕集能力的55%。由於技術、經濟方面的原因進展不順。澳大利亞的高更（Gorgon）天然氣項目由雪佛龍、埃克森美孚和殼牌等巨頭注資，計劃每年捕獲並封存400萬噸⼆氧化碳，在由於工程故障原因推遲3.5年啟動後，實際表現比目標低50%。
與此同時，CCUS在全球迎來了新一波投資熱潮，歐美等西方國家對CCUS的政策支持層出不窮。
“三桶油”、殼牌等石油巨頭，以及部分電廠和化工企業也開始在中國佈局CCUS項目。 11月4日，中國石化與殼牌、寶鋼股份、巴斯夫簽署合作諒解備忘錄，將在華東地區啟動中國首個開放式千萬噸級CCUS項目。
諾貝爾經濟學獎得主威廉·諾德豪斯指出，全球變暖是對人類與自然界的主要威脅，人類正在進入氣候賭場。
作為這場賭局中重要的一張牌，CCUS的定位尚不明晰。
聯合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）表示，如果沒有CCUS，幾乎所有氣候模式都不能實現《巴黎協定》目標，並且遏制全球變暖的成本將成倍增加。
而悲觀者則認為，CCUS只是實現碳中和的兜底保障，尚不成熟的技術和薄弱的經濟性使其無法大規模推廣。
今年9月，美國能源經濟與金融分析研究所（IEEFA）報告發布的上述調查結果，令人不禁懷疑這項最早用於提高石油採收率的技術，對於減少碳排放的效果。
這13個項目佔全球碳捕集能力的55%。由於技術、經濟方面的原因進展不順。澳大利亞的高更（Gorgon）天然氣項目由雪佛龍、埃克森美孚和殼牌等巨頭注資，計劃每年捕獲並封存400萬噸⼆氧化碳，在由於工程故障原因推遲3.5年啟動後，實際表現比目標低50%。
與此同時，CCUS在全球迎來了新一波投資熱潮，歐美等西方國家對CCUS的政策支持層出不窮。
“三桶油”、殼牌等石油巨頭，以及部分電廠和化工企業也開始在中國佈局CCUS項目。 11月4日，中國石化與殼牌、寶鋼股份、巴斯夫簽署合作諒解備忘錄，將在華東地區啟動中國首個開放式千萬噸級CCUS項目。
諾貝爾經濟學獎得主威廉·諾德豪斯指出，全球變暖是對人類與自然界的主要威脅，人類正在進入氣候賭場。
作為這場賭局中重要的一張牌，CCUS的定位尚不明晰。
聯合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）表示，如果沒有CCUS，幾乎所有氣候模式都不能實現《巴黎協定》目標，並且遏制全球變暖的成本將成倍增加。
而悲觀者則認為，CCUS只是實現碳中和的兜底保障，尚不成熟的技術和薄弱的經濟性使其無法大規模推廣。
技術和經濟性短板
因CCUS與化石燃料關係緊密，不少氣候倡導者認為CCUS只是傳統能源公司“洗綠”途徑，將推遲化石燃料退出的時間。
能源經濟與⾦融分析研究所（IEEFA）的能源金融分析師布魯斯·羅伯遜直言，碳捕集項目表現沒有發揮出預期中的效果，依賴化石燃料領域的碳捕獲來實現淨零目標，根本行不通。
今年9月，美國眾議院監督委員會公佈的文件顯示，英國石油公司（bp）和殼牌的高管私下淡化對氣候危機的公共承諾。 bp的內部文件強調了CCS可以“使化石燃料在能源轉型及其他階段得到充分利用”。
CCUS涉及到的技術種類繁多，可應用在電力、化工、水泥、鋼鐵、農業等多個行業進行降碳。捕捉後的二氧化碳則可用於油田驅油，提高石油和煤層氣採收率，或作為原料轉換成其他產品。
CCUS（Carbon Capture，Utilization and Storage）涵蓋了CCS（碳捕捉與封存）、CCU（碳捕捉和利用），以及⼆氧化碳利用和封存同時進行的場景，全鏈條由捕集、運輸、封存和利用構成。
碳捕集是CCUS技術發展的基礎和前提，二氧化碳只有先被成功捕獲，才能進一步進行封存或利用。
中國礦業大學碳中和研究院副院長、江蘇省煤基溫室氣體減排與資源化利用重點實驗室副主任劉世奇，在接受界面新聞採訪時表示，CCS/CCUS項目目前存在的挑戰，包括技術、經濟和安全等方面。
江蘇省煤基溫室氣體減排與資源化利用重點實驗室成立於2010年，是國內成立最早的專門從事CCUS研究的省部級重點實驗室之一。
劉世奇稱，CCUS的關鍵環節亟待技術突破，目前相對成熟的技術路線也需要進一步發展。如已實現工業化應用的燃燒後捕集的醇胺溶液吸收法，存在著成本高、耗能高，以及系統龐大等問題。
美國的Petra Nova項目曾經是美國唯⼀的煤電廠碳捕集項目，每年可以捕集140萬噸⼆氧化碳並運輸到油田進行驅油。 2020年油價暴跌，驅油環節難以獲得經濟效益，該項目在運營四年後關停。
美國政府問責局（GAO）在去年12月的報告中也指出，自2009年以來，美國能源部已花費11億美元用於燃煤發電廠和工業設施的11個碳捕獲項目。在8個規劃的煤炭項目中，由於天然氣價格下降和碳市場不穩定，導致項目經濟上不可行，有7個項目未建成。
目前，多數CCUS項目淨減排成本300元-700元/噸，制約技術推廣。 IPCC的研究報告認為，只有當捕集和封存二氧化碳的總成本降到25美元-30美元/噸時，CCUS才可能大規模推廣。
霍尼韋爾特性材料和技術集團副總裁兼亞太區總經理劉茂樹也對界面新聞表示，當前CCUS技術最大的挑戰之一在於經濟性。
安全性也是CCUS技術的重要部分。劉世奇提及，二氧化碳屬於酸性氧化物，對注入和監測技術要求高，封存項目需要在前期進行系統的研究，以確保選址本身地質條件不存在安全隱患，以及注入二氧化碳後不誘發其他地質災害。
劉茂樹同時提及CCUS存在的源匯匹配問題。
他對界面新聞稱，中國南方地區更需要推進CCUS技術應用，但由於地質限制不適合做大規模碳封存。中國西北等地適合做碳封存，但CCUS項目佈局較少。
劉世奇也表示，蘇北-南黃海盆地等東部盆地適合進行二氧化碳封存，但東部人口和建築物密集，實施陸上碳封存的難度較大。
殼牌中國計劃探索將長江沿線等工業企業的碳源通過槽船集中運輸至二氧化碳接收站，再輸送至陸上或海上封存點的可行性。
中國定位
今年以來，國內CCUS項目開始加速起步，且規模不斷擴大。
8月，中國首個百萬噸級碳捕集利用與封存（CCUS）項目開始正式投產運行，標誌著中國CCUS產業進入商業化運營。
殼牌也於今年宣布參與中國兩個千萬噸級的項目，並與榆林經濟技術開發區簽署了CCUS聯合研究協議。
“中國需要面對過去建成的，尚有多年經濟壽命的煤電設施和重工業設施。利用CCUS技術提供減排方式，則不必提前棄用這些資產。”殼牌中國稱。
今年9月起，霍尼韋爾也首次在中國佈局碳捕集技術，並考慮在中國鋼鐵、水泥和電力領域嘗試應用該技術。
中國的能源資源禀賦，以及長期依賴煤電的能源結構，決定了實現碳中和的難度。學界認為有兩條可行的碳中和路徑：CCUS+化石能源，新能源+儲能。
中國生態環境部環境規劃院牽頭編寫的《中國⼆氧化碳捕集、利用與封存 （CCUS）年度報告（2021）》表示，CCUS是目前實現化石能源低碳化利用的唯⼀技術選擇，是碳中和目標下保持電力系統靈活性的主要技術手段，也是鋼鐵水泥等難以減排行業深度脫碳的可行技術方案。
廈門大學中國能源政策研究院院長林伯強曾表示，碳捕獲技術決定了煤電最終存活多少。
2021年，煤炭消費佔一次能源消費的比重為56%；煤電仍為中國貢獻了近六成的發電量。
林伯強認為，中國煤電多，應該把CCUS當成中國問題來處理，需要以發展風電光伏那樣的決心，來支持CCUS。
科技部等部門編寫的《第四次氣候變化國家評估報告》特別報告《中國碳捕集利用與封存技術評估報告》（下稱《評估報告》）一書中提及，除了提高能源利用效率外，可再生能源和CCUS技術是減少排放的最有效手段，特別是對於電力行業，兩者在一定程度上成為互相競爭的減排技術。
林伯強表示，對風光儲和煤電加碳捕集兩條路徑的成本比較研究表明，由於儲能成本仍較高，當風電光伏佔比增到35%-50%之間，風光儲和煤電加碳捕集兩者之間的成本相當；當風光佔比超過50%，煤電加CCS的成本會更低。
但中國社會科學院學部委員、國家氣候變化委員會副主任委員潘家華多次公開表示，由於CCUS技術成本居高不下，且碳封存能夠實現的規模十分有限，CCUS的作用有限。
9月，潘家華在接受《中國電力企業管理》雜誌採訪時表示，CCUS以及森林碳匯等減排技術可以作為應急和備用手段，成為碳中和“最後一公里”的解決方案，減少實現中和目標的不確定性，但絕不能作為減排的主要方式對於其寄予厚望。
“以新能源+儲能取代化石能源，才是邁向碳中和的主要的、唯一的解決方案。”潘家華說。
對於CCUS的經濟性問題，林伯強進行了辯護。他此前撰文指出，CCUS的經濟性評估陷入了成本誤區，因為直接將目前的煤電成本加上了CCUS成本，此外“CCUS配合煤電”與“可再生能源加儲能”除了經濟性的比較，還需要綜合考慮中國國情。
劉茂樹對界面新聞表示，鑑於CCUS技術當前較高的成本，將其納入清潔能源技術範疇統籌考慮，並率先運用在清潔能源等相關領域，是實現CCUS技術落地的方式之一。例如將製氫技術與CCUS技術有機結合，在擴大氫能產能的同時，可促進CCUS技術的推廣和應用。
中國政府尚未出台具體的激勵政策，但已明確了需要發展CCUS的方向。
2021年3月，國務院發布“十四五”規劃和2035年遠景目標綱要，明確提出要開展CCUS重大項目示範。當年10月，中共中央、國務院《關於完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》，首次將CCUS列為實現“雙碳”目標的重要技術手段。
2022年8⽉，科技部、發改委等九部門印發的《科技⽀撐碳達峰碳中和實施方案(2022—2030 年)》強調，要聚焦CCUS技術的全生命週期能效提升和成本降低，力爭到2025年實現單位⼆氧化碳捕集能耗比2020年下降20%，到2030年下降30%。
未來發展動力
國家政策支持、碳市場發展、集群化部署與技術突破，將是未來CCUS擴大規模的有利條件。
根據IEA在今年9月發布的CCUS跟踪報告，目前全球約有35個商業化⼆氧化碳捕集設施正在運行，年捕集量接近4500萬噸，大部分設施分佈在美國。
美國聯邦政府的45Q稅收抵免和加州政府的低碳燃料標準等政策，為美國CCUS項目的擴張提供了財政支持。今年8月，美國國會通過的《通脹削減法案》大幅提高了45Q法案中CCUS稅收抵免的額度。
除美國外，歐洲、加拿大、澳大利亞等地政府均加大了對CCUS的政策支持力度。英國為CCUS集群建設提供了10億英鎊資金，計劃在2030年實現年封存2000萬-3000萬噸二氧化碳；丹麥政府將通過三個政府計劃，為CCS項目投資50億歐元。
殼牌中國表示，長期、恰當的政策支持，對CCS開發企業至關重要。需要的政策支持包括制定碳價，以及建立相應框架以刺激低碳產品需求。此外，政策還可為那些因不具備合適地質條件而需要跨國封存二氧化碳的國家提供幫助。
規模效應和技術突破，也將帶來顯著的成本下降。
殼牌中國認為，在中國加快發展CCUS的進程中，產業集群將發揮重要作用。規模擴展將是未來大型項目與以前試點及小型獨立項目之間的一項關鍵區別。在此背景下，通過排放源集群和基礎設施共享，可帶來規模效益。
CCUS技術的迭代，是降本的主要通道。
《中國⼆氧化碳捕集利⽤與封存（CCUS）年度報告（2021）》數據顯示，隨著技術繼續發展，預計至2030年，二氧化碳捕集成本為90元-390元/噸，2060年為20元-130元/噸；2030年二氧化碳封存成本為40元-50元/噸，2060年封存成本為20元-25元/噸。
“從技術發展角度看，現在不能解決的問題，不見得今後不能解決。”劉世奇說，還有很多其他技術方向，如BECCS和DACCS，如果此類技術能夠快速進步並實現規模化應用，不僅能降低碳排放，還將能直接降低空氣中二氧化碳濃度。
當然，押注技術進步具有很高的風險。
即使是當前成本低廉的光伏發電，也經歷了幾十年才實現了突破性進展，將發電效率與成本優化至與煤炭等化石燃料相抗衡的程度。
威廉·諾德豪斯在《氣候賭場》中提及，技術史的研究說明了預測技術進步的危險——與預測股票市場一樣困難，但技術史同時充滿了驚喜。
轉載：https://www.jiemian.com/article/8088600.html
能源經濟與⾦融分析研究所（IEEFA）的能源金融分析師布魯斯·羅伯遜直言，碳捕集項目表現沒有發揮出預期中的效果，依賴化石燃料領域的碳捕獲來實現淨零目標，根本行不通。
今年9月，美國眾議院監督委員會公佈的文件顯示，英國石油公司（bp）和殼牌的高管私下淡化對氣候危機的公共承諾。 bp的內部文件強調了CCS可以“使化石燃料在能源轉型及其他階段得到充分利用”。
CCUS涉及到的技術種類繁多，可應用在電力、化工、水泥、鋼鐵、農業等多個行業進行降碳。捕捉後的二氧化碳則可用於油田驅油，提高石油和煤層氣採收率，或作為原料轉換成其他產品。
CCUS（Carbon Capture，Utilization and Storage）涵蓋了CCS（碳捕捉與封存）、CCU（碳捕捉和利用），以及⼆氧化碳利用和封存同時進行的場景，全鏈條由捕集、運輸、封存和利用構成。
碳捕集是CCUS技術發展的基礎和前提，二氧化碳只有先被成功捕獲，才能進一步進行封存或利用。
中國礦業大學碳中和研究院副院長、江蘇省煤基溫室氣體減排與資源化利用重點實驗室副主任劉世奇，在接受界面新聞採訪時表示，CCS/CCUS項目目前存在的挑戰，包括技術、經濟和安全等方面。
江蘇省煤基溫室氣體減排與資源化利用重點實驗室成立於2010年，是國內成立最早的專門從事CCUS研究的省部級重點實驗室之一。
劉世奇稱，CCUS的關鍵環節亟待技術突破，目前相對成熟的技術路線也需要進一步發展。如已實現工業化應用的燃燒後捕集的醇胺溶液吸收法，存在著成本高、耗能高，以及系統龐大等問題。
美國的Petra Nova項目曾經是美國唯⼀的煤電廠碳捕集項目，每年可以捕集140萬噸⼆氧化碳並運輸到油田進行驅油。 2020年油價暴跌，驅油環節難以獲得經濟效益，該項目在運營四年後關停。
美國政府問責局（GAO）在去年12月的報告中也指出，自2009年以來，美國能源部已花費11億美元用於燃煤發電廠和工業設施的11個碳捕獲項目。在8個規劃的煤炭項目中，由於天然氣價格下降和碳市場不穩定，導致項目經濟上不可行，有7個項目未建成。
目前，多數CCUS項目淨減排成本300元-700元/噸，制約技術推廣。 IPCC的研究報告認為，只有當捕集和封存二氧化碳的總成本降到25美元-30美元/噸時，CCUS才可能大規模推廣。
霍尼韋爾特性材料和技術集團副總裁兼亞太區總經理劉茂樹也對界面新聞表示，當前CCUS技術最大的挑戰之一在於經濟性。
安全性也是CCUS技術的重要部分。劉世奇提及，二氧化碳屬於酸性氧化物，對注入和監測技術要求高，封存項目需要在前期進行系統的研究，以確保選址本身地質條件不存在安全隱患，以及注入二氧化碳後不誘發其他地質災害。
劉茂樹同時提及CCUS存在的源匯匹配問題。
他對界面新聞稱，中國南方地區更需要推進CCUS技術應用，但由於地質限制不適合做大規模碳封存。中國西北等地適合做碳封存，但CCUS項目佈局較少。
劉世奇也表示，蘇北-南黃海盆地等東部盆地適合進行二氧化碳封存，但東部人口和建築物密集，實施陸上碳封存的難度較大。
殼牌中國計劃探索將長江沿線等工業企業的碳源通過槽船集中運輸至二氧化碳接收站，再輸送至陸上或海上封存點的可行性。
中國定位
今年以來，國內CCUS項目開始加速起步，且規模不斷擴大。
8月，中國首個百萬噸級碳捕集利用與封存（CCUS）項目開始正式投產運行，標誌著中國CCUS產業進入商業化運營。
殼牌也於今年宣布參與中國兩個千萬噸級的項目，並與榆林經濟技術開發區簽署了CCUS聯合研究協議。
“中國需要面對過去建成的，尚有多年經濟壽命的煤電設施和重工業設施。利用CCUS技術提供減排方式，則不必提前棄用這些資產。”殼牌中國稱。
今年9月起，霍尼韋爾也首次在中國佈局碳捕集技術，並考慮在中國鋼鐵、水泥和電力領域嘗試應用該技術。
中國的能源資源禀賦，以及長期依賴煤電的能源結構，決定了實現碳中和的難度。學界認為有兩條可行的碳中和路徑：CCUS+化石能源，新能源+儲能。
中國生態環境部環境規劃院牽頭編寫的《中國⼆氧化碳捕集、利用與封存 （CCUS）年度報告（2021）》表示，CCUS是目前實現化石能源低碳化利用的唯⼀技術選擇，是碳中和目標下保持電力系統靈活性的主要技術手段，也是鋼鐵水泥等難以減排行業深度脫碳的可行技術方案。
廈門大學中國能源政策研究院院長林伯強曾表示，碳捕獲技術決定了煤電最終存活多少。
2021年，煤炭消費佔一次能源消費的比重為56%；煤電仍為中國貢獻了近六成的發電量。
林伯強認為，中國煤電多，應該把CCUS當成中國問題來處理，需要以發展風電光伏那樣的決心，來支持CCUS。
科技部等部門編寫的《第四次氣候變化國家評估報告》特別報告《中國碳捕集利用與封存技術評估報告》（下稱《評估報告》）一書中提及，除了提高能源利用效率外，可再生能源和CCUS技術是減少排放的最有效手段，特別是對於電力行業，兩者在一定程度上成為互相競爭的減排技術。
林伯強表示，對風光儲和煤電加碳捕集兩條路徑的成本比較研究表明，由於儲能成本仍較高，當風電光伏佔比增到35%-50%之間，風光儲和煤電加碳捕集兩者之間的成本相當；當風光佔比超過50%，煤電加CCS的成本會更低。
但中國社會科學院學部委員、國家氣候變化委員會副主任委員潘家華多次公開表示，由於CCUS技術成本居高不下，且碳封存能夠實現的規模十分有限，CCUS的作用有限。
9月，潘家華在接受《中國電力企業管理》雜誌採訪時表示，CCUS以及森林碳匯等減排技術可以作為應急和備用手段，成為碳中和“最後一公里”的解決方案，減少實現中和目標的不確定性，但絕不能作為減排的主要方式對於其寄予厚望。
“以新能源+儲能取代化石能源，才是邁向碳中和的主要的、唯一的解決方案。”潘家華說。
對於CCUS的經濟性問題，林伯強進行了辯護。他此前撰文指出，CCUS的經濟性評估陷入了成本誤區，因為直接將目前的煤電成本加上了CCUS成本，此外“CCUS配合煤電”與“可再生能源加儲能”除了經濟性的比較，還需要綜合考慮中國國情。
劉茂樹對界面新聞表示，鑑於CCUS技術當前較高的成本，將其納入清潔能源技術範疇統籌考慮，並率先運用在清潔能源等相關領域，是實現CCUS技術落地的方式之一。例如將製氫技術與CCUS技術有機結合，在擴大氫能產能的同時，可促進CCUS技術的推廣和應用。
中國政府尚未出台具體的激勵政策，但已明確了需要發展CCUS的方向。
2021年3月，國務院發布“十四五”規劃和2035年遠景目標綱要，明確提出要開展CCUS重大項目示範。當年10月，中共中央、國務院《關於完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》，首次將CCUS列為實現“雙碳”目標的重要技術手段。
2022年8⽉，科技部、發改委等九部門印發的《科技⽀撐碳達峰碳中和實施方案(2022—2030 年)》強調，要聚焦CCUS技術的全生命週期能效提升和成本降低，力爭到2025年實現單位⼆氧化碳捕集能耗比2020年下降20%，到2030年下降30%。
未來發展動力
國家政策支持、碳市場發展、集群化部署與技術突破，將是未來CCUS擴大規模的有利條件。
根據IEA在今年9月發布的CCUS跟踪報告，目前全球約有35個商業化⼆氧化碳捕集設施正在運行，年捕集量接近4500萬噸，大部分設施分佈在美國。
美國聯邦政府的45Q稅收抵免和加州政府的低碳燃料標準等政策，為美國CCUS項目的擴張提供了財政支持。今年8月，美國國會通過的《通脹削減法案》大幅提高了45Q法案中CCUS稅收抵免的額度。
除美國外，歐洲、加拿大、澳大利亞等地政府均加大了對CCUS的政策支持力度。英國為CCUS集群建設提供了10億英鎊資金，計劃在2030年實現年封存2000萬-3000萬噸二氧化碳；丹麥政府將通過三個政府計劃，為CCS項目投資50億歐元。
殼牌中國表示，長期、恰當的政策支持，對CCS開發企業至關重要。需要的政策支持包括制定碳價，以及建立相應框架以刺激低碳產品需求。此外，政策還可為那些因不具備合適地質條件而需要跨國封存二氧化碳的國家提供幫助。
規模效應和技術突破，也將帶來顯著的成本下降。
殼牌中國認為，在中國加快發展CCUS的進程中，產業集群將發揮重要作用。規模擴展將是未來大型項目與以前試點及小型獨立項目之間的一項關鍵區別。在此背景下，通過排放源集群和基礎設施共享，可帶來規模效益。
CCUS技術的迭代，是降本的主要通道。
《中國⼆氧化碳捕集利⽤與封存（CCUS）年度報告（2021）》數據顯示，隨著技術繼續發展，預計至2030年，二氧化碳捕集成本為90元-390元/噸，2060年為20元-130元/噸；2030年二氧化碳封存成本為40元-50元/噸，2060年封存成本為20元-25元/噸。
“從技術發展角度看，現在不能解決的問題，不見得今後不能解決。”劉世奇說，還有很多其他技術方向，如BECCS和DACCS，如果此類技術能夠快速進步並實現規模化應用，不僅能降低碳排放，還將能直接降低空氣中二氧化碳濃度。
當然，押注技術進步具有很高的風險。
即使是當前成本低廉的光伏發電，也經歷了幾十年才實現了突破性進展，將發電效率與成本優化至與煤炭等化石燃料相抗衡的程度。
威廉·諾德豪斯在《氣候賭場》中提及，技術史的研究說明了預測技術進步的危險——與預測股票市場一樣困難，但技術史同時充滿了驚喜。
轉載：https://www.jiemian.com/article/8088600.html
