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2021年CCUS的机遇和挑战

时间:2022-02-08 浏览:

1. 2021年CCUS有前所未有的动力

碳捕集、利用与封存(CCUS)技术今年取得了前所未有的进展,将切实解决全球排放问题。截至2021年,已经宣布了100多个新的CCUS设施,全球CO2捕集能力有望翻两番。

国际能源署一直强调CCUS在实现净零排放的重要作用,如果没有CCUS,我们将无法解决包括水泥在内的重工业部门的排放问题。

然而过去10年,一些备受瞩目的CCUS项目被取消,政府资助项目也未能奏效。因为自2010年以来,全球每年增加的CO2捕集能力平均不到300万吨,目前CO2年捕集能力超过4000万吨。但是到2030年,这一数字需要增加到16亿吨,才能实现2050年净零排放目标。

虽然CCUS仍面临挑战,但强化的气候目标、改善的投资环境和新的商业模式相结合,为未来几年取得更大的成功创造了条件。

2. 净零目标、氢能机遇和政策支持推动了投资计划

2021年CCUS项目的增长趋势与2010-2017年有重大区别,前十年CCUS设施计划被取消并且潜在项目缩减,这一趋势直到2018年才开始逆转,这一年净增加了六个计划项目。

2010-2021年全球商用CCUS设施运营和开发中的项目

CCUS项目的发展主要得益于以下三个关键因素:

(1)人类逐渐意识到CCUS对实现国家、地区甚至企业的净零目标是必要的。例如,哥本哈根的目标是成为世界上第一个碳中和城市,并计划为其主要的垃圾处理设施配备CCUS——每年可去除多达50万吨的CO2。微软、联合航空等公司正在投资直接空气捕集技术,以实现其企业气候目标。

(2)制氢过程耦合CCUS可实现蓝氢或绿氢。人们对生产低碳氢的兴趣日益浓厚,已有近50个设施正在开发中,用于从氢气相关过程中捕集CO2。其中包括Air Products公司2021年10月宣布,它将在路易斯安那州建立世界上最大的配备CCUS的制氢设施,每年捕集和封存CO2超过500万吨。

(3)新的政策激励显著改善了CCUS的投资环境。自2020年初以来,各国政府和工业界已承诺为CCUS项目和方案提供250多亿美元的专项资金。

3. 美国和欧洲的CCUS行动

目前全球有25个国家开展CCUS项目,其中美国和欧洲占四分之三。

美国:2018年扩大了45Q税收抵免政策,用于盐水层封存的CO2将获得50美元/吨的抵免,包括强化驱油(CO2-EOR)与封存在内的利用,得到35美元/吨抵免。这种税收抵免可以与其他激励措施叠加,例如加州低碳燃料标准(LCFS),到2020年,LCFS抵免的价值平均约为每吨二氧化碳200美元。2021年11月,美国国会的两党提案进一步将45Q税收抵免的额度提高到85美元/吨,直接空气捕集的税收抵免增加到120美元/吨。拜登总统在11月签署的《基础设施投资和就业法案》中包括了对美国CCUS投资的额外120亿美元的支持。

欧洲挪威已承诺18亿美元用于Longship项目,其中包括北极光海上存储中心;荷兰已通过其可持续能源和气候基金承诺向位于鹿特丹港的波托斯CCUS中心提供20亿欧元;英国设立了10亿英镑的CCS基础设施基金,目标是到2030年建成4个CCUS枢纽;欧盟委员会100亿欧元创新基金的第一次融资呼吁中,四个CCUS项目被选中。

加拿大:对CCUS的支持也在增长,已宣布对CCUS的投资税收抵免政策,目标是每年至少减少1500万吨的碳排放,并提供3.19亿加元的资金支持CCUS的研发。加拿大的CCUS战略也正在开发中,将辅以省级行动,如艾伯塔省的竞争性过程,将地下CO2封存空间分配给一个或多个中心运营商,这些运营商将为多个捕集设施提供封存服务。

澳大利亚:已宣布为CCUS中心提供2.5亿澳元的资金,同时将CCUS纳入减排基金(CO2信用额约为20澳元/吨)。

4. 过去十年的启示

虽然当前CCUS势头令人振奋,但历史上CCUS的部署尚未满足预期期望。在2008-2009年全球金融危机之后,CCUS似乎准备大规模扩张,当时全球多达27个综合项目获得了超过85亿美元的公共支持。但最终只花了不到30%的资金。目前,只有四个项目直接受益于专项支持,它们都在北美,并且都涉及CCUS的低成本工业应用。

问题出在哪里?许多CCUS项目很难快速推进,无法满足原定计划所要求的短期目标。例如美国备受瞩目的“未来发电”(FutureGen)项目,该项目在五年内获得了高达10亿美元的支持,但花了将近4年才获得CO2注入封存的许可。

再例如几个燃煤发电的项目,这是CCUS的一种重要但更昂贵和复杂的应用。现有的支持也仅限于对某些项目的一次性资本赠款,而不是为CCUS投资建立一个更广泛的框架。项目开发商认为,缺乏解决CO2封存长期负债的措施,以及配备CCUS的设施运营成本较高,这是取消项目的原因。多年赠款供资方案也容易受到外部预算压力的影响。在许多国家,可用的资金被逐步缩减,比如英国的CCS商业化项目突然撤回。

尽管这些CCUS项目取得的成功有限,但自2010年以来已取得了一些重要进展。运营设施的CO2捕集能力增加了两倍,达到每年4000万吨CO2以上,商业经验已扩展到钢铁、发电和氢应用领域。

5. 为什么这次会有所不同

(1)新的商业模式已经出现。CCUS部署的商业方法已经从专注于大型的、独立的设施转向开发具有共享CO2运输和封存基础设施的工业枢纽。这些设置实现了规模经济并降低了商业风险,新的商业模式专注于运输和封存服务。截止目前世界各地有近40个工业中心正在建设中,其中一半在欧洲。

(2)投资环境有所改善。如今对CCUS的支持越来越多,政策也从提供一次性资本赠款发展到为CCUS投资创建持久市场。美国的45Q税收抵免就是一个很好的例子。除了针对CCUS的有针对性的政策外,欧洲较高的碳价格正使CCUS成为一些工业排放者日益可行的选择。

(3)净零计划使CCUS成为一种必需,而不是一种选择。强化的气候目标使人们重新关注CCUS在气候缓解组合中的价值和重要性。在提交给《联合国气候变化框架公约》(UNFCCC)的长期低排放发展战略中,约有80%承认CCUS技术的作用,包括英国于2021年10月发布的详细的净零排放战略。国际能源署的《2050年净零排放路线图》设想到2050年CCUS的CO2排放量将增至每年76亿吨。

当然没有成功的保证,今年宣布的100个项目并非都能实现商业运营。IEA强调需要增加政策支持,加快确定和开发CO2封存的资源,促进科技创新并加快CCUS技术和应用的商业化。

然而,2021年前所未有的增长势头让人有理由乐观地认为,CCUS可能最终会成为应对气候挑战的重要贡献者。如果要实现净零排放,CCUS不能再花十年时间坐在气候减缓努力的边线上。政府、行业和投资者都有共同的作用和利益,以确保这是CCUS实现的十年。

原文链接:

https://www.iea.org/commentaries/carbon-capture-in-2021-off-and-running-or-another-false-start


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