2022年是碳捕集、利用与封存(CCUS)技术强劲发展的一年。全球共有超过140余个新项目宣布启动,规划的碳封存能力提升了80%,碳捕集能力增加了30%。随着中欧和南欧、中东和东南亚等地的另外7个国家相继宣布开展CCUS项目,全球计划发展CCUS产业的国家总数达到45个。自2022 年初以来,全球已有15个CCUS 项目达成了最终投资决定,涉及工业、发电、燃料转换和直接空气捕集等多个领域,较2021 年的8 个有所增加。这表明,人们对CCUS 产业发展的信心日益增强。这其中部分原因在于受到了美国、加拿大和英国等国出台的CCUS 政策激励措施的推动,同时也得益于气候承诺的加强,以及履约和自愿碳市场中碳价格的上涨。国际能源署IEA近日首次发布了CCUS项目数据库,涵盖了世界各地正在运营和规划中的大型CCUS 项目的详细信息。结合IEA2022 年发布的CCUS手册,该数据库有望成为政府和企业用来继续推动CCUS 增长的工具。
一、CCUS 枢纽计划成倍增加,碳存储缺口正在缩小
在CCUS价值链上,二氧化碳运输和储存基础设施的增长最为显著,尤其是在北美、欧洲、中国、中东和澳大利亚。2022年各国宣布新增的二氧化碳专用存储容量超过2.1亿吨,高于2021年的1 亿吨和2020年的0.7亿吨。响应规模的连接基础设施(包括碳捕集终端、管道和航运)也已纳入规划。这意味着到2030年,规划的封存能力将超过捕集能力,但未来仍然需要持续加强碳存储基础设施建设,以确保有足够的储存场地和容量来满足本世纪中叶的气候目标。
各国政府和企业逐渐认识到,要部署CCUS以实现脱碳目标,取决于能否及时建设足够的碳管理相关基础设施。自2021年以来,包括美国、欧盟和澳大利亚在内的各国政府已承诺投资超过60 亿美元用于二氧化碳运输和储存基础设施的开发。在这些资金的支持下,CCUS基础设施发展迎来了一个又一个重要里程碑。比如2023年3 月,在比利时捕集的二氧化碳被运往丹麦,注入北海的一个枯竭油田。
这一增长标志着二氧化碳管理领域的一个重要转变。除了少数的个例外,截至目前,大多数CCUS 项目都采用了相同的商业模式,即“全链条”模式:二氧化碳从捕集、运输到注入站点,通常只涉及一家运营商。虽然这是开创性项目的自然模式,但全链条模式面临着投资大、跨产业链风险高,以及债务全部都由单个开发商承担的问题。随着CCUS 产业规模的扩大,拆分CCUS 价值链可有助于减轻这些障碍。情况正在发生改变,未来的项目将仅专注于捕集、运输或封存的“部分链条”,并与CCUS 枢纽内新兴的共享基础设施相连接。目前总共有140 多个CCUS 枢纽正在开建设,是2021 年时的三倍多。
二、打破CCUS价值链有利于使新参与者入局
从历史上看,石油和天然气企业一直是开发CCUS 项目的引领者。当前正在运行的八个专用二氧化碳储存项目中的五个以及大多数现有的二氧化碳输送管道均有油气企业运营。埃克森美孚(Exxon Mobil)、美国西方石油(Occidental)、巴西国家石油(Petrobras)和雪佛龙(Chevron)等企业共占目前全球在运捕集产能的半数以上。不但油气企业仍在继续积极参与CCUS项目,CCUS还有望成为支持经济生产转型的重要组成部分。今年,国际能源署(IEA)即将发布的关于油气行业和COP28的报告将探讨这一问题以及其他关联因素,该出版物将通过分析油气生产商在净零道路上的作用,为构建COP28的讨论框架提供指导。
随着CCUS 价值链被拆分成各个部分,除了油气企业之外,新的专业参与者也正在涌现。其中包括正将其投资组合扩展到碳管理的现有企业。例如,天然气基础设施开发商正越来越多地参与建设和运营二氧化碳管道项目,将其纳入投资组合的一部分,有时还会对现有的天然气资产进行改造。液化天然气运输商和航运公司正在拓展二氧化碳运输业务。化工企业则依托自身的优势专业技术和知识开发碳捕集技术,这既可以减少自身设施的碳排放,也可以向第三方提供解决方案。工程公司也开发了专有的碳捕集解决方案,并为第三方排放者提供模块化的碳捕集装置。
专门从事CCUS 某一环节的新兴企业也在不断涌现。Carbon Clean、Svante、ION 清洁能源和Entropy Inc. 都是这样的例子,这些公司都开发了专有的碳捕集解决方案,为排放者提供捕集服务(capture-as-a-service),无论是作为开发商、业主和运营商,还是通过技术授权的方式。Storegga、Summit Carbon Solutions 和Horisont Energi 等企业也在开发二氧化碳运输和储存基础设施解决方案。这种日趋专业化的产业格局有利于促进创新,也有助于推动CCUS 产业链各环节的成本下降,同时令排放者能够更容易获得脱碳解决方案。
三、CCUS 枢纽为碳捕集提供更强激励
CCUS 枢纽模式可以将CCUS基础设施的建设成本分摊到各个碳排放者,产生一定的规模经济效应,并使CCUS应用范围覆盖到规模较小或距二氧化碳封存地点较远的碳排放者。在欧洲,共同利益项目框架下第五批能源项目清单包含了将波兰和法国与北海和波罗的海的储存点连接起来的二氧化碳输送网络和终端。在美国,Summit Carbon Solutions 公司计划建造一条3200 公里的二氧化碳输送管道,横跨五个州,连接30 多家小型生物乙醇工厂,平均每年可捕集30 万吨二氧化碳。
CCUS 枢纽的开发也可以向寻求减少排放的排放者发出积极的信号:如果他们要想投资二氧化碳捕集项目,其所需的碳管理基础设施已经准备就绪。在英国,自2020 年宣布10 亿英镑的碳捕集与封存(CCS)基础设施基金以来,正在开发的捕集项目数量增加了两倍以上。挪威的Northern Lights 运输和储存项目正在筹划进行第三期扩建,以满足那些已经表示有兴趣接入该项目的排放者的需求,这些需求目前已经是前两期规划容量的六倍以上。
三、政府需要跟上CCUS商业模式变化的步伐
为确保政策制定者能够跟上不断发展的二氧化碳管理行业的步伐,同时为达到实现脱碳目标所需的增长提供支持,应积极抓住机遇出台配套政策,应对CCUS新商业模式可能带来的挑战:
政府在CCUS基础设施网络规划、协调枢纽开发和加快封存许可的审批方面发挥着关键作用。CCUS枢纽可能涉及更高的交易对手风险,这与产业链部分环节的取消、不可用或者故障有关。加拿大、美国和英国已经开始采取措施以减轻这些风险。
有必要特别针对CCUS枢纽制定全面的法律和监管框架,包括碳封存的第三方准入、多式联运跨境运输和《伦敦议定书》规定的监管义务。世界各地新出现的以及现有的监管框架都是如此,也必须与之契合。例如,欧洲关于能源网络的TEN-E法规于2022年进行了修订,但仍未能完全支持二氧化碳运输的所有模式。
随着首批CCUS枢纽正在欧洲和北美启动建设,国际合作对于将这些模式出口到其他探索CCUS技术的地区(如东南亚和中东)至关重要。
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