2022年是碳捕集、利用和储存(CCUS)的强势年。这一年宣布了140多个新项目,将计划的储存能力提高了80%,捕获能力提高了30%。在中欧和南欧、中东以及东南亚的另外七个国家宣布了CCUS项目,使有计划发展CCUS的国家总数达到45个。
自2022年初以来,在工业、电力、燃料转化和直接空气捕集等应用方面作出约15项最终投资决定,高于2021年的8项。这表明人们对该行业越来越有信心,部分原因是美国、加拿大和英国针对CCUS的政策激励;气候承诺的加强,以及履约和自愿碳市场的碳价格上涨。
有关世界各地正在运营和计划中的大型CCUS项目的详细信息,可参见“CCUS项目数据库”,这是国际能源署(IEA)3月24日首次发布的数据。与2022年发布的CCUS手册一起,该数据库旨在成为政府和公司用来继续推动CCUS增长的工具。
沿着CCUS价值链,二氧化碳运输和储存基础设施的发展有最明显的增长,特别是在北美、欧洲、中国、中东和澳大利亚。在2022年宣布了超过2.1亿吨的新增二氧化碳专用储存能力,高于2021年的1亿吨二氧化碳和2020年的7000万吨二氧化碳。类似的连接基础设施的能力,包括收集终端、管道和航运,也进入了规划。这意味着,到2030年,计划中的储存能力目前超过了计划中的捕获能力,但仍然需要持续不断的推动,以确保开发足够的储存场所,并有能力来满足本世纪中期的气候目标。
各国政府和企业越来越认识到,部署CCUS以实现脱碳目标,取决于及时推出二氧化碳管理基础设施,自2021年以来,世界各国政府已承诺为发展二氧化碳运输和储存基础设施投入超过60亿美元,包括美国、欧盟和澳大利亚。资金正在支持基础设施发展中的重要里程碑:2023年3月,在比利时捕获的二氧化碳被运往丹麦,注入北海的一个枯竭油田。
这种增长预示着二氧化碳管理部门的一个重要转变。除了少数例外,迄今为止,大多数CCUS项目都以相同的商业模式运作:它们是“全链条”项目,二氧化碳从一个捕集设施运输到一个注入点,通常只涉及同一家运营商。然而 “全链条”项目也会受到高投资、跨链风险和单一开发商承担责任的影响。随着CCUS规模的扩大,打破CCUS价值链有助于减轻这些障碍。我们正看到这种情况的发生,部分连锁项目专注于捕获、运输或专用存储,与CCUS中心内新兴的共享基础设施相联系而发展。总共有超过140个CCUS中心正在开发中,是2021年的三倍多。
历史上,石油和天然气公司始终都是CCUS发展的领导者。埃克森美孚公司、西方石油公司、巴西石油公司和雪佛龙公司共同参与了目前一半以上的运营捕获能力。石油和天然气公司仍大量参与CCUS项目,CCUS可能是支持生产经济体转型的一个重要组成部分。今年,国际能源署即将出版的《石油和天然气行业与COP28》将探讨这一问题和其他一些问题,该出版物将通过为石油和天然气生产商在净零排放路径中的作用提供指导,有助于为COP28的讨论提供框架。
除了石油和天然气公司之外,随着CCUS价值链被分解成多个组成部分,新的专业公司正在出现。其中包括现有公司将其投资组合扩大到二氧化碳管理,如天然气基础设施开发商,他们越来越多地参与建设和运营二氧化碳管道,以此作为他们投资组合的一部分,有时还对现有的天然气资产进行改造。液化天然气承运人和航运公司正在扩展到二氧化碳运输。化学公司已经利用相关技术专长开发专有的捕获技术,以减少其自身设施的排放,并向第三方提供解决方案。
专门从事产业链中某一环节的新公司也正在出现。比如Carbon Clean、Svante、ION清洁能源和Entropy公司等,拥有专有的捕获解决方案,向排放者提供“捕集即服务”,可以是开发商、业主和运营单位,也可以通过技术许可。Storegga、Summit Carbon Solutions和Horisont Energi等公司也在开发二氧化碳运输和储存基础设施解决方案。这种日益专业化的企业格局可以促进创新,推动部分产业链的成本降低,并使排放者更容易获得脱碳解决方案。
CCUS中心模式在排放者之间分摊基础设施成本,并产生规模经济,以覆盖规模较小或离已确定的二氧化碳封存地点较远的排放者。在欧洲,第五份共同关心的能源项目清单包括连接波兰和法国与北海和波罗的海储存的二氧化碳网络和终端。在美国,Summit Carbon Solutions提议建造一条跨越五个州的3200公里的二氧化碳管道,以连接30多个小型生物乙醇工厂,其捕获能力平均为每年0.3 Mt二氧化碳。
CCUS中心的发展也可以向寻求减少排放的排放设施经营者发出一个积极的信号:
如果他们投资于二氧化碳捕集,就可以得到所需的二氧化碳管理基础设施。在英国,自2020年宣布设立10亿英镑的碳捕获与封存基础设施基金以来,正在开发的捕集项目数量已经增加了两倍多。挪威的北极光运输和储存项目正在考虑进行第三期扩建,以满足表示有兴趣连接的排放者的需求,目前该项目比前两期的计划容量高出六倍以上。
为确保政策制定者能够跟上不断发展的二氧化碳管理部门,并支持实现去碳化目标所需的增长,政策应积极主动利用机会,解决新的CCUS商业模式可能带来的挑战:
?政府在网络规划、协调枢纽发展和加快存储许可的准备时间方面发挥着关键作用。CCUS中心可能涉及较高的对手方风险,与链的一部分取消、不可用或失败有关。加拿大、美国和英国已经在努力减轻这些风险。
有必要制定全面的法律和监管框架,考虑到CCUS中心的具体问题,包括第三方获取存储、多模式跨境运输和《伦敦议定书》规定的监管义务。世界各地新出现的框架都是如此,现有的监管也是如此,它们必须符合目的。例如,欧洲关于能源网络的TEN-E法规在2022年进行了修订,但仍然没有完全支持所有的二氧化碳运输。
国际合作有助于将这些模式输出到探索CCUS的其他地区,如东南亚和中东,因为欧洲和北美的一流CCUS中心正在兴起。