13個(gè)國(guó)際典型的碳捕集項(xiàng)目中，有7個(gè)表現(xiàn)不及預(yù)期，2個(gè)失敗，1個(gè)被擱置暫停。
今年9月，美國(guó)能源經(jīng)濟(jì)與金融分析研究所（IEEFA）報(bào)告發(fā)布的上述調(diào)查結(jié)果，令人不禁懷疑這項(xiàng)最早用于提高石油采收率的技術(shù)，對(duì)于減少碳排放的效果。
這13個(gè)項(xiàng)目占全球碳捕集能力的55%。由于技術(shù)、經(jīng)濟(jì)方面的原因進(jìn)展不順。澳大利亞的高更（Gorgon）天然氣項(xiàng)目由雪佛龍、埃克森美孚和殼牌等巨頭注資，計(jì)劃每年捕獲并封存400萬(wàn)噸?氧化碳，在由于工程故障原因推遲3.5年啟動(dòng)后，實(shí)際表現(xiàn)比目標(biāo)低50%。
與此同時(shí)，CCUS在全球迎來(lái)了新一波投資熱潮，歐美等西方國(guó)家對(duì)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(yè)也開(kāi)始在中國(guó)布局CCUS項(xiàng)目。11月4日，中國(guó)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(qū)啟動(dòng)中國(guó)首個(gè)開(kāi)放式千萬(wàn)噸級(jí)CCUS項(xiàng)目。
諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)得主威廉·諾德豪斯指出，全球變暖是對(duì)人類(lèi)與自然界的主要威脅，人類(lèi)正在進(jìn)入氣候賭場(chǎng)。
作為這場(chǎng)賭局中重要的一張牌，CCUS的定位尚不明晰。
聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì)（IPCC）表示，如果沒(méi)有CCUS，幾乎所有氣候模式都不能實(shí)現(xiàn)《巴黎協(xié)定》目標(biāo)，并且遏制全球變暖的成本將成倍增加。
而悲觀者則認(rèn)為，CCUS只是實(shí)現(xiàn)碳中和的兜底保障，尚不成熟的技術(shù)和薄弱的經(jīng)濟(jì)性使其無(wú)法大規(guī)模推廣。
技術(shù)和經(jīng)濟(jì)性短板
因CCUS與化石燃料關(guān)系緊密，不少氣候倡導(dǎo)者認(rèn)為CCUS只是傳統(tǒng)能源公司“洗綠”途徑，將推遲化石燃料退出的時(shí)間。
能源經(jīng)濟(jì)與?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(xiàng)目表現(xiàn)沒(méi)有發(fā)揮出預(yù)期中的效果，依賴化石燃料領(lǐng)域的碳捕獲來(lái)實(shí)現(xiàn)凈零目標(biāo)，根本行不通。
今年9月，美國(guó)眾議院監(jiān)督委員會(huì)公布的文件顯示，英國(guó)石油公司（bp）和殼牌的高管私下淡化對(duì)氣候危機(jī)的公共承諾。bp的內(nèi)部文件強(qiáng)調(diào)了CCS可以“使化石燃料在能源轉(zhuǎn)型及其他階段得到充分利用”。
CCUS涉及到的技術(shù)種類(lèi)繁多，可應(yīng)用在電力、化工、水泥、鋼鐵、農(nóng)業(yè)等多個(gè)行業(yè)進(jìn)行降碳。捕捉后的二氧化碳則可用于油田驅(qū)油，提高石油和煤層氣采收率，或作為原料轉(zhuǎn)換成其他產(chǎn)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?氧化碳利用和封存同時(shí)進(jìn)行的場(chǎng)景，全鏈條由捕集、運(yùn)輸、封存和利用構(gòu)成。
碳捕集是CCUS技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)和前提，二氧化碳只有先被成功捕獲，才能進(jìn)一步進(jìn)行封存或利用。
中國(guó)礦業(yè)大學(xué)碳中和研究院副院長(zhǎng)、江蘇省煤基溫室氣體減排與資源化利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任劉世奇，在接受界面新聞采訪時(shí)表示，CCS/CCUS項(xiàng)目目前存在的挑戰(zhàn)，包括技術(shù)、經(jīng)濟(jì)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(diǎn)實(shí)驗(yàn)室成立于2010年，是國(guó)內(nèi)成立最早的專(zhuān)門(mén)從事CCUS研究的省部級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室之一。
劉世奇稱(chēng)，CCUS的關(guān)鍵環(huán)節(jié)亟待技術(shù)突破，目前相對(duì)成熟的技術(shù)路線也需要進(jìn)一步發(fā)展。如已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用的燃燒后捕集的醇胺溶液吸收法，存在著成本高、耗能高，以及系統(tǒng)龐大等問(wèn)題。
美國(guó)的Petra Nova項(xiàng)目曾經(jīng)是美國(guó)唯?的煤電廠碳捕集項(xiàng)目，每年可以捕集140萬(wàn)噸?氧化碳并運(yùn)輸?shù)接吞镞M(jìn)行驅(qū)油。2020年油價(jià)暴跌，驅(qū)油環(huán)節(jié)難以獲得經(jīng)濟(jì)效益，該項(xiàng)目在運(yùn)營(yíng)四年后關(guān)停。
美國(guó)政府問(wèn)責(zé)局（GAO）在去年12月的報(bào)告中也指出，自2009年以來(lái)，美國(guó)能源部已花費(fèi)11億美元用于燃煤發(fā)電廠和工業(yè)設(shè)施的11個(gè)碳捕獲項(xiàng)目。在8個(gè)規(guī)劃的煤炭項(xiàng)目中，由于天然氣價(jià)格下降和碳市場(chǎng)不穩(wěn)定，導(dǎo)致項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)上不可行，有7個(gè)項(xiàng)目未建成。
目前，多數(shù)CCUS項(xiàng)目?jī)魷p排成本300元-700元/噸，制約技術(shù)推廣。IPCC的研究報(bào)告認(rèn)為，只有當(dāng)捕集和封存二氧化碳的總成本降到25美元-30美元/噸時(shí)，CCUS才可能大規(guī)模推廣。
霍尼韋爾特性材料和技術(shù)集團(tuán)副總裁兼亞太區(qū)總經(jīng)理劉茂樹(shù)也對(duì)界面新聞表示，當(dāng)前CCUS技術(shù)最大的挑戰(zhàn)之一在于經(jīng)濟(jì)性。
安全性也是CCUS技術(shù)的重要部分。劉世奇提及，二氧化碳屬于酸性氧化物，對(duì)注入和監(jiān)測(cè)技術(shù)要求高，封存項(xiàng)目需要在前期進(jìn)行系統(tǒng)的研究，以確保選址本身地質(zhì)條件不存在安全隱患，以及注入二氧化碳后不誘發(fā)其他地質(zhì)災(zāi)害。
劉茂樹(shù)同時(shí)提及CCUS存在的源匯匹配問(wèn)題。
他對(duì)界面新聞稱(chēng)，中國(guó)南方地區(qū)更需要推進(jìn)CCUS技術(shù)應(yīng)用，但由于地質(zhì)限制不適合做大規(guī)模碳封存。中國(guó)西北等地適合做碳封存，但CCUS項(xiàng)目布局較少。
劉世奇也表示，蘇北-南黃海盆地等東部盆地適合進(jìn)行二氧化碳封存，但東部人口和建筑物密集，實(shí)施陸上碳封存的難度較大。
殼牌中國(guó)計(jì)劃探索將長(zhǎng)江沿線等工業(yè)企業(yè)的碳源通過(guò)槽船集中運(yùn)輸至二氧化碳接收站，再輸送至陸上或海上封存點(diǎn)的可行性。
中國(guó)定位
今年以來(lái)，國(guó)內(nèi)CCUS項(xiàng)目開(kāi)始加速起步，且規(guī)模不斷擴(kuò)大。
8月，中國(guó)首個(gè)百萬(wàn)噸級(jí)碳捕集利用與封存（CCUS）項(xiàng)目開(kāi)始正式投產(chǎn)運(yùn)行，標(biāo)志著中國(guó)CCUS產(chǎn)業(yè)進(jìn)入商業(yè)化運(yùn)營(yíng)。
殼牌也于今年宣布參與中國(guó)兩個(gè)千萬(wàn)噸級(jí)的項(xiàng)目，并與榆林經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)簽署了CCUS聯(lián)合研究協(xié)議。
“中國(guó)需要面對(duì)過(guò)去建成的，尚有多年經(jīng)濟(jì)壽命的煤電設(shè)施和重工業(yè)設(shè)施。利用CCUS技術(shù)提供減排方式，則不必提前棄用這些資產(chǎn)?！睔づ浦袊?guó)稱(chēng)。
今年9月起，霍尼韋爾也首次在中國(guó)布局碳捕集技術(shù)，并考慮在中國(guó)鋼鐵、水泥和電力領(lǐng)域嘗試應(yīng)用該技術(shù)。
中國(guó)的能源資源稟賦，以及長(zhǎng)期依賴煤電的能源結(jié)構(gòu)，決定了實(shí)現(xiàn)碳中和的難度。學(xué)界認(rèn)為有兩條可行的碳中和路徑：CCUS+化石能源，新能源+儲(chǔ)能。
中國(guó)生態(tài)環(huán)境部環(huán)境規(guī)劃院牽頭編寫(xiě)的《中國(guó)?氧化碳捕集、利用與封存 （CCUS）年度報(bào)告（2021）》表示，CCUS是目前實(shí)現(xiàn)化石能源低碳化利用的唯?技術(shù)選擇，是碳中和目標(biāo)下保持電力系統(tǒng)靈活性的主要技術(shù)手段，也是鋼鐵水泥等難以減排行業(yè)深度脫碳的可行技術(shù)方案。
廈門(mén)大學(xué)中國(guó)能源政策研究院院長(zhǎng)林伯強(qiáng)曾表示，碳捕獲技術(shù)決定了煤電最終存活多少。
2021年，煤炭消費(fèi)占一次能源消費(fèi)的比重為56%；煤電仍為中國(guó)貢獻(xiàn)了近六成的發(fā)電量。
林伯強(qiáng)認(rèn)為，中國(guó)煤電多，應(yīng)該把CCUS當(dāng)成中國(guó)問(wèn)題來(lái)處理，需要以發(fā)展風(fēng)電光伏那樣的決心，來(lái)支持CCUS。
科技部等部門(mén)編寫(xiě)的《第四次氣候變化國(guó)家評(píng)估報(bào)告》特別報(bào)告《中國(guó)碳捕集利用與封存技術(shù)評(píng)估報(bào)告》（下稱(chēng)《評(píng)估報(bào)告》）一書(shū)中提及，除了提高能源利用效率外，可再生能源和CCUS技術(shù)是減少排放的最有效手段，特別是對(duì)于電力行業(yè)，兩者在一定程度上成為互相競(jìng)爭(zhēng)的減排技術(shù)。
林伯強(qiáng)表示，對(duì)風(fēng)光儲(chǔ)和煤電加碳捕集兩條路徑的成本比較研究表明，由于儲(chǔ)能成本仍較高，當(dāng)風(fēng)電光伏占比增到35%-50%之間，風(fēng)光儲(chǔ)和煤電加碳捕集兩者之間的成本相當(dāng)；當(dāng)風(fēng)光占比超過(guò)50%，煤電加CCS的成本會(huì)更低。
但中國(guó)社會(huì)科學(xué)院學(xué)部委員、國(guó)家氣候變化委員會(huì)副主任委員潘家華多次公開(kāi)表示，由于CCUS技術(shù)成本居高不下，且碳封存能夠?qū)崿F(xiàn)的規(guī)模十分有限，CCUS的作用有限。
9月，潘家華在接受《中國(guó)電力企業(yè)管理》雜志采訪時(shí)表示，CCUS以及森林碳匯等減排技術(shù)可以作為應(yīng)急和備用手段，成為碳中和“最后一公里”的解決方案，減少實(shí)現(xiàn)中和目標(biāo)的不確定性，但絕不能作為減排的主要方式對(duì)于其寄予厚望。
“以新能源+儲(chǔ)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?！迸思胰A說(shuō)。
對(duì)于CCUS的經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題，林伯強(qiáng)進(jìn)行了辯護(hù)。他此前撰文指出，CCUS的經(jīng)濟(jì)性評(píng)估陷入了成本誤區(qū)，因?yàn)橹苯訉⒛壳暗拿弘姵杀炯由狭薈CUS成本，此外“CCUS配合煤電”與“可再生能源加儲(chǔ)能”除了經(jīng)濟(jì)性的比較，還需要綜合考慮中國(guó)國(guó)情。
劉茂樹(shù)對(duì)界面新聞表示，鑒于CCUS技術(shù)當(dāng)前較高的成本，將其納入清潔能源技術(shù)范疇統(tǒng)籌考慮，并率先運(yùn)用在清潔能源等相關(guān)領(lǐng)域，是實(shí)現(xiàn)CCUS技術(shù)落地的方式之一。 例如將制氫技術(shù)與CCUS技術(shù)有機(jī)結(jié)合，在擴(kuò)大氫能產(chǎn)能的同時(shí)，可促進(jìn)CCUS技術(shù)的推廣和應(yīng)用。
中國(guó)政府尚未出臺(tái)具體的激勵(lì)政策，但已明確了需要發(fā)展CCUS的方向。
2021年3月，國(guó)務(wù)院發(fā)布“十四五”規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要，明確提出要開(kāi)展CCUS重大項(xiàng)目示范。當(dāng)年10月，中共中央、國(guó)務(wù)院《關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見(jiàn)》，首次將CCUS列為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要技術(shù)手段。
2022年8?，科技部、發(fā)改委等九部門(mén)印發(fā)的《科技?撐碳達(dá)峰碳中和實(shí)施方案(2022—2030 年)》強(qiáng)調(diào)，要聚焦CCUS技術(shù)的全生命周期能效提升和成本降低，力爭(zhēng)到2025年實(shí)現(xiàn)單位?氧化碳捕集能耗比2020年下降20%，到2030年下降30%。
未來(lái)發(fā)展動(dòng)力
國(guó)家政策支持、碳市場(chǎng)發(fā)展、集群化部署與技術(shù)突破，將是未來(lái)CCUS擴(kuò)大規(guī)模的有利條件。
根據(jù)IEA在今年9月發(fā)布的CCUS跟蹤報(bào)告，目前全球約有35個(gè)商業(yè)化?氧化碳捕集設(shè)施正在運(yùn)行，年捕集量接近4500萬(wàn)噸，大部分設(shè)施分布在美國(guó)。
美國(guó)聯(lián)邦政府的45Q稅收抵免和加州政府的低碳燃料標(biāo)準(zhǔn)等政策，為美國(guó)CCUS項(xiàng)目的擴(kuò)張?zhí)峁┝素?cái)政支持。今年8月，美國(guó)國(guó)會(huì)通過(guò)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(guó)外，歐洲、加拿大、澳大利亞等地政府均加大了對(duì)CCUS的政策支持力度。英國(guó)為CCUS集群建設(shè)提供了10億英鎊資金，計(jì)劃在2030年實(shí)現(xiàn)年封存2000萬(wàn)-3000萬(wàn)噸二氧化碳；丹麥政府將通過(guò)三個(gè)政府計(jì)劃，為CCS項(xiàng)目投資50億歐元。
殼牌中國(guó)表示，長(zhǎng)期、恰當(dāng)?shù)恼咧С?，?duì)CCS開(kāi)發(fā)企業(yè)至關(guān)重要。需要的政策支持包括制定碳價(jià)，以及建立相應(yīng)框架以刺激低碳產(chǎn)品需求。此外，政策還可為那些因不具備合適地質(zhì)條件而需要跨國(guó)封存二氧化碳的國(guó)家提供幫助。
規(guī)模效應(yīng)和技術(shù)突破，也將帶來(lái)顯著的成本下降。
殼牌中國(guó)認(rèn)為，在中國(guó)加快發(fā)展CCUS的進(jìn)程中，產(chǎn)業(yè)集群將發(fā)揮重要作用。規(guī)模擴(kuò)展將是未來(lái)大型項(xiàng)目與以前試點(diǎn)及小型獨(dú)立項(xiàng)目之間的一項(xiàng)關(guān)鍵區(qū)別。在此背景下，通過(guò)排放源集群和基礎(chǔ)設(shè)施共享，可帶來(lái)規(guī)模效益。
CCUS技術(shù)的迭代，是降本的主要通道。
《中國(guó)?氧化碳捕集利?與封存（CCUS）年度報(bào)告（2021）》數(shù)據(jù)顯示，隨著技術(shù)繼續(xù)發(fā)展，預(yù)計(jì)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(shù)發(fā)展角度看，現(xiàn)在不能解決的問(wèn)題，不見(jiàn)得今后不能解決?！眲⑹榔嬲f(shuō)，還有很多其他技術(shù)方向，如BECCS和DACCS，如果此類(lèi)技術(shù)能夠快速進(jìn)步并實(shí)現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)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(dāng)然，押注技術(shù)進(jìn)步具有很高的風(fēng)險(xiǎn)。
即使是當(dāng)前成本低廉的光伏發(fā)電，也經(jīng)歷了幾十年才實(shí)現(xiàn)了突破性進(jìn)展，將發(fā)電效率與成本優(yōu)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(chǎng)》中提及，技術(shù)史的研究說(shuō)明了預(yù)測(cè)技術(shù)進(jìn)步的危險(xiǎn)——與預(yù)測(cè)股票市場(chǎng)一樣困難，但技術(shù)史同時(shí)充滿了驚喜。
