2022年是碳捕集、利用和儲存(CCUS)的強勢年。這一年宣布了140多個新項目,將計劃的儲存能力提高了80%,捕獲能力提高了30%。在中歐和南歐、中東以及東南亞的另外七個國家宣布了CCUS項目,使有計劃發展CCUS的國家總數達到45個。
自2022年初以來,在工業、電力、燃料轉化和直接空氣捕集等應用方面作出約15項最終投資決定,高于2021年的8項。這表明人們對該行業越來越有信心,部分原因是美國、加拿大和英國針對CCUS的政策激勵;氣候承諾的加強,以及履約和自愿碳市場的碳價格上漲。
有關世界各地正在運營和計劃中的大型CCUS項目的詳細信息,可參見“CCUS項目數據庫”,這是國際能源署(IEA)3月24日首次發布的數據。與2022年發布的CCUS手冊一起,該數據庫旨在成為政府和公司用來繼續推動CCUS增長的工具。
沿著CCUS價值鏈,二氧化碳運輸和儲存基礎設施的發展有最明顯的增長,特別是在北美、歐洲、中國、中東和澳大利亞。在2022年宣布了超過2.1億噸的新增二氧化碳專用儲存能力,高于2021年的1億噸二氧化碳和2020年的7000萬噸二氧化碳。類似的連接基礎設施的能力,包括收集終端、管道和航運,也進入了規劃。這意味著,到2030年,計劃中的儲存能力目前超過了計劃中的捕獲能力,但仍然需要持續不斷的推動,以確保開發足夠的儲存場所,并有能力來滿足本世紀中期的氣候目標。
各國政府和企業越來越認識到,部署CCUS以實現脫碳目標,取決于及時推出二氧化碳管理基礎設施,自2021年以來,世界各國政府已承諾為發展二氧化碳運輸和儲存基礎設施投入超過60億美元,包括美國、歐盟和澳大利亞。資金正在支持基礎設施發展中的重要里程碑:2023年3月,在比利時捕獲的二氧化碳被運往丹麥,注入北海的一個枯竭油田。
這種增長預示著二氧化碳管理部門的一個重要轉變。除了少數例外,迄今為止,大多數CCUS項目都以相同的商業模式運作:它們是“全鏈條”項目,二氧化碳從一個捕集設施運輸到一個注入點,通常只涉及同一家運營商。然而 “全鏈條”項目也會受到高投資、跨鏈風險和單一開發商承擔責任的影響。隨著CCUS規模的擴大,打破CCUS價值鏈有助于減輕這些障礙。我們正看到這種情況的發生,部分連鎖項目專注于捕獲、運輸或專用存儲,與CCUS中心內新興的共享基礎設施相聯系而發展??偣灿谐^140個CCUS中心正在開發中,是2021年的三倍多。
歷史上,石油和天然氣公司始終都是CCUS發展的領導者。??松梨诠尽⑽鞣绞凸?、巴西石油公司和雪佛龍公司共同參與了目前一半以上的運營捕獲能力。石油和天然氣公司仍大量參與CCUS項目,CCUS可能是支持生產經濟體轉型的一個重要組成部分。今年,國際能源署即將出版的《石油和天然氣行業與COP28》將探討這一問題和其他一些問題,該出版物將通過為石油和天然氣生產商在凈零排放路徑中的作用提供指導,有助于為COP28的討論提供框架。
除了石油和天然氣公司之外,隨著CCUS價值鏈被分解成多個組成部分,新的專業公司正在出現。其中包括現有公司將其投資組合擴大到二氧化碳管理,如天然氣基礎設施開發商,他們越來越多地參與建設和運營二氧化碳管道,以此作為他們投資組合的一部分,有時還對現有的天然氣資產進行改造。液化天然氣承運人和航運公司正在擴展到二氧化碳運輸。化學公司已經利用相關技術專長開發專有的捕獲技術,以減少其自身設施的排放,并向第三方提供解決方案。
專門從事產業鏈中某一環節的新公司也正在出現。比如Carbon Clean、Svante、ION清潔能源和Entropy公司等,擁有專有的捕獲解決方案,向排放者提供“捕集即服務”,可以是開發商、業主和運營單位,也可以通過技術許可。Storegga、Summit Carbon Solutions和Horisont Energi等公司也在開發二氧化碳運輸和儲存基礎設施解決方案。這種日益專業化的企業格局可以促進創新,推動部分產業鏈的成本降低,并使排放者更容易獲得脫碳解決方案。
CCUS中心模式在排放者之間分攤基礎設施成本,并產生規模經濟,以覆蓋規模較小或離已確定的二氧化碳封存地點較遠的排放者。在歐洲,第五份共同關心的能源項目清單包括連接波蘭和法國與北海和波羅的海儲存的二氧化碳網絡和終端。在美國,Summit Carbon Solutions提議建造一條跨越五個州的3200公里的二氧化碳管道,以連接30多個小型生物乙醇工廠,其捕獲能力平均為每年0.3 Mt二氧化碳。
CCUS中心的發展也可以向尋求減少排放的排放設施經營者發出一個積極的信號:
如果他們投資于二氧化碳捕集,就可以得到所需的二氧化碳管理基礎設施。在英國,自2020年宣布設立10億英鎊的碳捕獲與封存基礎設施基金以來,正在開發的捕集項目數量已經增加了兩倍多。挪威的北極光運輸和儲存項目正在考慮進行第三期擴建,以滿足表示有興趣連接的排放者的需求,目前該項目比前兩期的計劃容量高出六倍以上。
為確保政策制定者能夠跟上不斷發展的二氧化碳管理部門,并支持實現去碳化目標所需的增長,政策應積極主動利用機會,解決新的CCUS商業模式可能帶來的挑戰:
?政府在網絡規劃、協調樞紐發展和加快存儲許可的準備時間方面發揮著關鍵作用。CCUS中心可能涉及較高的對手方風險,與鏈的一部分取消、不可用或失敗有關。加拿大、美國和英國已經在努力減輕這些風險。
有必要制定全面的法律和監管框架,考慮到CCUS中心的具體問題,包括第三方獲取存儲、多模式跨境運輸和《倫敦議定書》規定的監管義務。世界各地新出現的框架都是如此,現有的監管也是如此,它們必須符合目的。例如,歐洲關于能源網絡的TEN-E法規在2022年進行了修訂,但仍然沒有完全支持所有的二氧化碳運輸。
國際合作有助于將這些模式輸出到探索CCUS的其他地區,如東南亞和中東,因為歐洲和北美的一流CCUS中心正在興起。