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什么是碳中和背景下的CCUS?

2021-08-02 08:34来源:郭丽丽的研究札记作者:天风公用环保关键词:CCUS碳捕获碳减排收藏点赞

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利用与封存环节上,我国生物利用、化工利用进展与国外基本接近,地质利用与封存相对较慢。

地质利用方面,CO2-EOR已应用于多个驱油与封存示范项目。2010-2017年CO2累计注入量超过150万吨,累计原油产量超过50万吨,总产值约12.5亿元。

化工利用方面,我国已经实现了较大进展。2019年合成能源燃料的CO2利用规模约为10万t/a,产值约为1亿元/a;合成高附加值化学品的CO2利用规模约为10万t/a,产值约为4亿元/a;合成材料的CO2利用规模约为5万t/a,产值约为2亿元/a。

生物利用方面,根据《中国碳捕集利用与封存技术发展路线图(2019)》,我国转化为食品和饲料技术的CO2利用规模约为0.1万t/a,产值约为0.5亿元/a;转化为生物肥料技术的CO2利用规模约为5万t/a,产值约为5亿元/a;转化为化学品技术的CO2利用规模约为1万t/a,产值约为0.2亿元/a;气肥利用技术的CO2利用规模约为1万t/a,产值约为0.2亿元/a。

地质封存方面,基于2019年的技术水平,并考虑关井后20年的监测费用,陆上咸水层封存成本约为60元/tCO2,海底咸水层封存成本约为300元/tCO2,枯竭油气田封存成本约为50元/tCO2。

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从发展路径来看,根据《中国碳捕集利用与封存技术发展路线图(2019)》,我国地质利用、化工利用、生物利用与地质封存技术,到2035年实现一般条件下的商业应用,到2040年实现广泛商业应用,到2050年广泛商业应用。

展望未来,我国 CCUS 技术成本仍有较大下降空间。从目前来看,我国CCUS各环节技术仍存在较大的发展空间。据《中国二氧化碳捕集利用与封存 (CCUS) 年度报告 (2021)》预计,到 2030 年,我国全流程CCUS (按 250 公里运输计)技术成本为 310~770 元/吨二氧化碳,到 2060 年,将逐步降至 140~410 元/吨二氧化碳。未来随着技术成本的持续下降,CCUS项目应用广度有望进一步提升。根据《中国碳捕集利用与封存技术发展路线图(2019)》的规划,到2050年,我国CCUS产值将超过3300亿元/年。

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1.4. 商业模式:主要包含油企全流程独立运营和CCUS运营商模式

从国外较为成功的CCUS项目来看,政府的参与可起到一定的积极作用。CCUS项目全产业链涉及多个企业部门,资金需求量大。政府若直接投资、或实施碳税、新能源补贴等政策,企业的资金压力可有所减轻。以挪威的Mongstad项目为例,政府参与了其融资,并提供了发电全额收购的激励政策。此外,政府与企业良好的合作关系也对项目有所助益。以加拿大的 Boundary Dam 项目为例,其成功主要就因为当地能源公司与政府紧密合作,因此公众对项目的支持度比较高。

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国内CCUS融资渠道相对受限,未来在成本下降及政策完善过程中有望逐步改善。由于CCUS 项目实施企业较难实现获利,因此不愿接受银行的债务融资。根据《中国二氧化碳捕集、利用与封存(CCUS) 报告(2019)》的统计可见,国内大多数 CCUS项目的前期投资都是通过企业自有资金以及高比例的赠款资金实现的。未来随着技术进步带动项目经济竞争力提升,叠加激励政策的进一步完善以及碳市场的成熟,我国CCUS项目的融资渠道有望扩宽。

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国内CCUS项目主要存在两种商业模式,即油企全流程独立运营模式和CCUS 运营商模式。在油企全流程独立运营模式中,油田企业是CCUS全流程的独立运营商。这种商业模式使得风险与利润可以较为灵活地分担,并且各部门间的协调也更容易实现,因而具有较低的交易成本。在这种模式下,油气企业既是 CCUS 运营商又是二氧化碳终端消费者,即CCUS 最终服务的客户。

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在CCUS 运营商模式下,CCUS出现了独立的市场化运营商,即CO2捕集企业。运营商购买捕集的CO2,一方面可以卖给二氧化碳消费企业,用于食品或化工制造,另一方面卖给油企用于驱油封存。在该模式下的运输环节仍需要油企的参与,尤其在涉及运输管道建设时,耗资巨大,故而只有油企或政府出资才能实现。此外,由于这种模式涉及废气产生企业、CO2捕集及分离服务企业、CO2的利用和封存的油田三方等多企业、多行业的合作,因此在这种模式下需通过法律、制度等的建设,明确各主体的权利与义务,从而促进全产业链 CCUS 的社会责任、经济和社会效益在各企业部门之间合理分配。

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