“碳中和”,CCUS稳站C位(一):政策是关键点

来源:  中国石油石化       作者:陆晓如 张永超 李冬      发布时间:2022-8-25 12:20  |  

在近日举办的2022年世界石化大会上,陶氏化学首席执行官吉姆·菲特林表示,利用CCS、CCUS等技术来解决碳排放问题的项目,不是三四年就能实现的。因此,需要良好的长期政策,且要在投资方面得到政府的帮助。

事实上,政策对于CCUS项目的重要性一直在世界范围内被不断强调着。对我国来说,CCUS面对发展的机遇与挑战,政策同样是决定它未来前途命运的关键因素。

政策已经重视

“一直以来,我国政府十分重视CCUS的基础研究和技术开发。”中国石油大学(北京)碳捕集利用与封存研究中心执行主任彭勃教授指出。

早在2003年,我国就通过国家自然科学基金资助了二氧化碳驱替煤层气的相关基础研究。

2011年,我国开始系统性地集中支持CCUS关键技术突破,促使CCUS的研发迎来了第一个高峰期。2011年,其有36项研究获得了国家科技计划的支持。到“十二五”末,国家科技计划资助的研究项目已达140余项。

据不完全统计,截至2020年,国家重点基础研究发展计划(973计划)、国家高技术研究发展计划(863计划)、国家重大科技专项、国家重点研发计划、科技部国际合作项目及国家自然科学基金委员会等,均对CCUS相关研究提供了资金支持。资助范围覆盖CCUS全流程各个环节的基础研究、技术开发、示范应用等,为CCUS技术的快速发展奠定了基础。

“双碳”目标下,CCUS行业愈发受到国家重视。

2021年3月,国务院发布“十四五”规划和2035年远景目标纲要。其中,明确提出要开展CCUS重大项目示范。CCUS技术首次被纳入了国家五年规划重要文件。

同年10月,中共中央、国务院《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》,首次将CCUS列为实现“双碳”目标的重要技术手段,明确提出“推进规模化碳捕集利用与封存技术研发、示范和产业化应用”。

国家能源局发布的《“十四五”现代能源体系规划》,明确提出要瞄准包括CCUS在内的多项前沿领域,实施一批具有前瞻性、战略性的国家重大科技示范项目;生态环境部等部门开展的气候投融资工作,将CCUS纳入了重要的气候投融资方向;中国人民银行推出的碳减排支持工具为CCUS提供金融支持……

CCUS的身影,同时频频出现在了地方文件中。

《内蒙古自治区“十四五”能源发展规划》《广东省能源发展“十四五”规划》《重庆市战略性新兴产业发展“十四五”规划》等,均对支持CCUS在当地的发展做出了部署规划。

一系列相关政策的出台,发挥了导向作用,极大提振了行业信心。

支持仍然不足

国家与地方政府的重视,释放出了积极信号。但是,在记者采访过程中,一位参与CCUS项目的人士向记者表达了他的困惑——

现在CCUS被“炒”得很热,都认为很好,都很关注,而且从碳源、碳汇企业到地方政府,各方表现得都很积极。但一到其立项谈实施时,就卡住了。

“原因就在于CCUS项目投资巨大,但赚不了钱。在实现商业化应用之前,项目的实施有赖于政策支持。而目前我国的这种支持是不足的。谁都不情愿掏那么多钱做一个不赚钱的项目。”他说。

澳大利亚Gorgon CCS项目起步之时,澳大利亚联邦政府通过低排放技术示范基金提供了6000万澳元(约合2.86亿元人民币)的资金支持。雪佛龙分3次领取了该笔款项。这直接促成了该项目的实施。

但是实施至今,Gorgon CCS项目未能达到计划的埋存目标。有分析人士揣测,除了技术问题之外,很重要的原因是当地政府的资金支持不再继续,雪佛龙解决技术问题的动力不足。“从企业经营角度,与其投钱去解决这里的技术问题,不如投到其他有效益的项目里。”

相对来说,CO2驱油有较为清晰可见的经济性。但是,燃煤电厂、钢铁厂、水泥厂等捕集端,以及其他能源增采等地质利用与封存技术,在政策激励及政府支持缺失的条件下很难实现盈利。“在项目达到盈亏平衡的价格之前,政府资金的帮助至关重要。如果没有政府的支持,无法实现减排收益,就将严重影响企业开展CCUS示范项目的积极性。”彭勃说。

在新能源领域,有诸多明确且支持力度很大的政策。例如,早在2013年,国家就通过可再生能源发展基金给予了光伏长达20年的上网电价补贴,补贴标准为每千瓦时0.42元(含税)。虽然如今国家补贴不再,但地方政府的补贴依然给力。

与之相对比,虽然我国出台了不少CCUS相关激励政策,但存在着针对性不强、约束性不够等问题。

“我们跟碳源企业相互的需求能够找到契合点,但目前最大的困难是国家的碳政策缺失,我们也没有补贴政策、财税政策的支持,投资CCUS项目很难达到国家对央企投资内部收益率的要求。做是要做,但做得很吃力。”一位来自油田企业的内部人士说。

中国石化集团公司高级专家陈军直言:“在当前的政策及市场环境下,企业或投资者的积极性不高。”

加大支持力度

Rystad Energy认为,2030年前,政策扶持是CCUS项目发展的主要动力,特别是在水泥、钢铁、航运和化工等脱碳难度较大的行业。

“就我国来说,CCUS的发展需要更多、更明确、更具体的支持政策。例如,可以充分借鉴美国45Q税收法案等国外CCUS激励政策,探索制定符合中国国情的CCUS税收优惠和补贴激励政策。”彭勃指出。

美国45Q税收法案采用递进式CO2补贴价格的设定方式。其中,CO2地质封存的补贴价格将由2018年的25.70美元/吨递增至50.00美元/吨(2026年),非地质封存(主要指CO-EOR和CO2利用)的补贴价格将由2018年15.29美元/吨递增至35美元/吨(2026年)。

2021年1月15日,美国发布45Q条款最终法规,抵免资格分配制度更加灵活,明确私人资本有机会获得抵免资格。这种方式使得投资企业可以确保CCUS项目的现金流长期稳定,大幅改善了CCUS项目的可行性并使其长期健康运行成为可能,从而鼓励企业投资新的CCUS项目。

“为了让企业实施CCUS项目有明确的收益预期,除了财税支持之外,通过明确碳政策,建立完善碳交易市场,将CCUS纳入碳排放交易体系,可以让开展CCUS的企业从中获得一定经济收入,消纳部分固碳成本,或者实现CCUS项目的碳减排价值,从而激励企业的积极性。”彭勃说。

碳排放交易,欧盟的做法值得借鉴。

当前,欧盟碳价已经超过80欧元/吨。英国咨询公司ID Tech Ex研究称,随着全球减少石油消费,三次采油作为CCUS技术的驱动力很可能变弱,而碳定价和二氧化碳使用市场会对CCUS项目的财务可行性带来影响。

挪威能源巨头Equinor公司的CCS负责人表示,如果排放1吨碳的成本为每吨100欧元,那么为大型工业排放者提供的CCS服务可能会在未来10年内实现收支平衡。

解决企业开展CCUS的资金困境,无疑是政策的发力方向。

陈军颇为关心融资政策。他建议建立以政府公共财政融资、信贷融资、风险投资基金和信托基金、国际融资为核心的多元投融资体系,形成良好的CCUS金融生态,促进CCUS产业的良性发展。

引导技术创新

成本高昂,是谈到CCUS就逃不掉的问题。而技术成本,是影响CCUS大规模应用的重要因素。

如果时间倒退回20年前,看那时的光伏技术发电成本一千瓦时电60元。因成本高昂,光伏技术只能应用在航天等高精尖领域。对普通老百姓而言,它无疑就是一种奢侈品。

2010年左右,光伏发电成本还是火力发电成本的2倍以上。但随着技术的发展,如今光伏发电成本已经大幅降低,生产一千瓦时电的成本不到两毛钱,已经低于火力发电的成本,而且接近水力发电的成本了。

当时的人们,绝对没有想到光伏价格会降到今天这样的水平。而这,就是在政策引导之下,促进技术创新进步的成果。

目前,我国CCUS的各个环节都有待通过技术创新获得进一步的发展。

从捕集端来说,第一代碳捕集技术,如燃烧后捕集技术、燃烧前捕集技术、富氧燃烧技术,发展渐趋成熟,问题在于成本和能耗偏高。第二代技术,如新型膜分离技术、新型吸收技术、新型吸附技术、增压富氧燃烧技术等,已处于实验室研发或小试阶段。“这些技术一旦获得突破或发展成熟,能耗和成本会比第一代技术降低30%以上。”彭勃说。

从输送端来看,国外正在运行的CO2管道超过50条,管道长度超过8000千米,总输量达到6.8亿吨/年。已建管道中近80%采用超临界输送工艺,单管最大设计年输量达2000万吨,最大设计管径DN750。

“管道是国外大型商业化CCUS项目能够开展的基础条件之一。我国CCUS要实现产业化必须发展管道输送,一方面大幅度降低成本,另一方面保证稳定性和安全性。”长庆油田首席专家高春宁指出。

正因如此,我国需要在大规模CO2管道输送技术方面开展攻关研究工作,实现不同场景下CO2经济输送模式选择和风险控制,从而达到低成本安全高效输送的目标。

从利用与封存端来看,我国地质条件复杂,如咸水层以陆相为主。陆相沉积储层非均质性强、混相压力高、渗透率较低等特性,造成大封存容量、高安全性的CO2封存场地选择难度大,对注入技术要求特别高。目前对于注入的CO2监测能力较弱,存在泄漏的风险。

“CO2地质利用与封存一体化技术,地层深部资源开发技术,特别是石油勘探开发技术地质力学、地球物理、油气藏精细描述、油气藏相态控制、渗流机理和控制等技术,以及CCUS整体安全性评估与监测预警技术等,都有待通过技术创新,在CCUS领域得到充分应用和提升。”陈军指出。

这些技术攻关,都离不开政策的引导与支持。因此,有业内专家建议,将CCUS纳入国家重大低碳技术范畴,探索设立二氧化碳捕集、利用与封存技术专项扶持资金,支撑技术迭代更新。

陈军建议国家紧跟CCUS前沿技术进展,明确面向“碳中和”目标的CCUS技术发展路径,完善政策,强化CCUS研发平台建设,超前部署低成本、低能耗CCUS技术研发应用。建议尽快建立碳捕集、输送、利用、封存、监测核查等全生命周期的CCUS技术标准规范及配套制度体系。

发展产业集群

目前,我国已具备大规模捕集利用与封存CO2的工程能力,正在积极筹备全流程CCUS产业集群。但是,发展产业集群不是一个企业一个行业所能做到的。

位于荷兰鹿特丹港区Porthos项目,就是一个很好的CCUS产业集群案例。

该项目由荷兰能源管理公司、荷兰天然气公司和鹿特丹港务局联合发起。三方在项目实施过程中,扮演着不同的角色——鹿特丹港务局专注于当地碳排放情况,荷兰天然气公司提供管道和输送服务,荷兰能源管理公司负责荷属北海近海气田储存。

目前,该项目已与埃克森美孚、美国空气产品公司、法国液化空气公司、壳牌达成协议。这四家公司位于鹿特丹港内的制氢厂,将成为Porthos项目的主要碳源。

“国家可以考虑在源汇匹配条件较好的区域,建设CCUS工业集群。通过对管网和封存基础设施的共享使用,降低成本、形成规模效应,提高CCUS技术应用的可行性。”彭勃说。

比如,我国鄂尔多斯盆地、准噶尔—吐哈盆地、四川盆地、渤海湾盆地、珠江口盆地等,是具有集群建设有利条件的区域。可以积极探索建设以CCUS技术为基础的“净零/近零示范区”,推动我国CCUS产业化、规模化发展。

为促进我国 CCUS产业发展,陈军建议国家层面应制定CCUS总体发展规划,建立多产业协作机制,加强产业规划的顶层设计。建立覆盖二氧化碳捕集、输送、地质封存、监测评价、减排核查、全生命周期管理等环节的标准规范体系及管理制度。

在发展产业集群的过程中,高春宁认为政策制定还需更加有的放矢,应根据具体技术应用场景、成熟度、成本和地区偏好进行定制。他以长庆油田为例说明。“因油区跨陕甘宁蒙晋,长庆油田CCUS项目受到能否跨省埋存、埋存责任界定、碳对冲机制等配套政策尚不明确的困扰。建议向国家有关部委呼吁,推动有关政策标准落地实施。”他说。

我们有理由相信,随着政策激励力度和范围不断增加,我国CCUS产业能够不断迈上发展新台阶。它的减排潜力,将在未来得到充分释放,最终助力我国实现碳中和目标。

(编辑:王星

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