“碳中和”背景下中國油氣行業CCUS 業務發展策略

薛華*

（中國石油天然氣股份有限公司規劃總院）

1 CCUS 的重要意義

CCUS（碳捕集、利用與封存）的流程包括捕集、輸送、化工利用、生物利用、地質利用、地質封存等部分，涉及行業較廣。從捕集端來看，CCUS 涉及火電、石化、鋼鐵、水泥等行業；從封存利用端來看，CCUS 涉及油氣、化工、食品、飼料等行業。油氣行業在CCUS 的發展中具有獨特的優勢和作用。

隨著美國重返《巴黎協定》并提出2050 年實現“碳中和”，世界主要經濟體均已將“碳中和”作為應對氣候變化的發展目標。CCUS 技術是能夠實現化石能源大規模直接減排和低碳利用的重要技術，不需要大幅度改變現有電力和工業生產流程。CCUS也是全球實現“碳中和”目標技術組合中的重要部分，受到國內外高度關注。

聯合國政府間應對氣候變化委員會第五次評估報告［1］指出，若沒有CCUS 技術，實現2 ℃情景目標所需成本將上升138%。據IEA（國際能源署）《能源技術展望2020》預測CCUS 是最重要的減排手段之一，到2070 年，至少15%的既定政策情景與可持續發展情景之間的排放差值需要CCUS 予以中和。CCUS 可以協助火電行業實現減排，是鋼鐵、化工、水泥等難減排行業不可或缺的減排手段，同時CCUS還可以支持低碳氫能的發展，有利于區域就業和經濟增長［2］。據統計［3］，2020 年全球有65 個CCUS大規模建設項目（包括處于運行、在建和設計等不同階段），每年捕集和封存約4 000×104t 二氧化碳。

美國、英國、挪威、加拿大、澳大利亞等國家紛紛出臺相關財稅激勵政策，支持CCUS 產業發展，CCUS 成為全球低碳技術激烈競爭的一個領域。以美國為例。美國國家石油委員會于2019 年12 月發布了美國CCUS 規模化部署路線圖，計劃在未來10年內每年投入15×108美元支持CCUS 技術研發和示范。2020 年12 月通過的9 000×108美元經濟刺激法案中，有65×108美元用于對CCUS 工業級項目示范的支持［4］。美國還修改了碳捕獲與封存稅收優惠政策，即45Q 條款最終法規，增加了CCUS 項目稅收補貼強度和支持范圍，對二氧化碳提高油氣采收率或化工利用的項目給予35 美元/t 二氧化碳免稅補貼，對實施二氧化碳封存項目給予50 美元/t 二氧化碳的免稅補貼［5］。目前美國擁有世界一半以上的大型CCUS項目，二氧化碳輸送管道長度超過8 047 km。

2 中國油氣行業CCUS 業務發展的機遇與挑戰

2.1 發展機遇

IEA 于2020 年1 月發布了《能源轉型中的油氣行業》，將CCUS 作為油氣行業低碳轉型的戰略發展方向之一，提出天然氣處理廠和煉油廠制氫是油氣產業鏈中應用CCUS 的主要環節，二氧化碳驅提高石油采收率（CO2-EOR）可以提供低碳原油，比地質封存更具經濟性［6］。2021 年2 月，IRENA（國際可再生能源署）［7］也指出，CCUS 可以幫助石油公司維持相關業務，減少生產運營中的排放，減少碳足跡，特別是可以推動形成新的業務領域，如藍氫生產。油氣行業氣候倡議組織（OGCI）設立了CCUS工作組，專題開展CCUS 技術和商業化模式研究，將10×108美元規模的氣候投資基金的50%資金投入到CCUS 領域，2020 年發布了碳捕集與封存資源目錄》，提出全世界埋存潛力超過12×1012t。國際石油公司也高度關注CCUS 技術發展［8］，在全球開展相關項目布局（見表1）。

表1 部分國際石油公司近期的CCUS 相關行動

中國已發布“雙碳”發展目標，CCUS 作為實現“碳中和”的重要手段，面臨重要發展機遇。中國存在發展CCUS 的堅實基礎，一是化石能源為主的能源結構仍將保持相當長的時間，需要探索化石能源的減排方式；二是存在各種工業門類的集中碳排放源，尤其是火力發電的存量資產，需要找到可靠的“碳中和”手段；三是1.9×1012t 級的地質埋存潛力［9］，為碳封存提供足夠發展空間；四是技術產業鏈日趨成熟，第一代捕集技術向第二代捕集技術平穩過渡。中國積極鼓勵CCUS 技術發展，已發布了一系列支持政策（見表2），2021 年2 月國務院印發的《關于加快建立健全綠色低碳循環發展經濟體系的指導意見》提出開展CCUS 的試驗示范，國家“十四五”規劃也要求開展CCUS 重大項目示范。

表2 中國近年發布的CCUS 相關政策

截至2019 年底，中國開展了9 個捕集項目、12個CCS（Carbon Capture and Storage，碳捕集與封存）和EOR 項目，其中10 個具備全流程，如吉林油田、勝利油田、中原油田和延長油田的CO2-EOR 項目，國家能源投資集團有限責任公司（神華）CCUS 項目、華能集團天津綠色煤電IGCC 電廠CCUS 項目、華潤電力海豐電廠CCUS 試驗項目等，累計二氧化碳封存量約為200×104t。

《中國碳捕集利用與封存技術發展路線圖（2019 版）》［10］提出了中國CCUS 技術的未來發展路徑，預計2050 年，CCUS 廣泛部署，形成數個CCUS集群，年封存總體規模大于8×108t，具體為：年度地質封存規模大于7×108t，含提高采收率在內的地質利 用規模大于5 500×104t，碳化工規模大于6 000×104t。

利用二氧化碳來提高采收率是CCUS 在中國應用較為深入和成熟的一個領域。油氣行業從20 世紀70 年代開始大規模應用該技術，在地質潛力評估、鉆采技術、封存技術、工程建設等領域具有豐富經驗。2010—2017 年，二氧化碳累計注入量超過150×104t，累計原油產量超過50×104t，總產值約為12.5×108元。吉林油田CCUS 示范項目最具代表性和知名度，自2008 年投運以來實現了長周期的安全穩定運營，是國內首個全流程CO2-EOR 示范工程。

2.2 相關挑戰

同時中國CCUS 的業務發展也面臨著挑戰。目前CCUS 并未享有與可再生能源同等水平的關注和支持，綜合性國家政策、規劃或監管框架并未建立。

一是成本過高成為早期CCUS 示范和部署階段的主要挑戰。根據《中國二氧化碳捕集利用與封存報告（2019）》［11］，在CCUS 全產業鏈各個環節中，捕集是能耗和成本最高的環節，中國當前的低濃度二氧化碳（如燃煤電廠、鋼鐵廠、水泥廠等）捕集成本為300～900 元/t，罐車運輸成本約為0.9～1.4元/（t·km）。驅油封存可以獲得相應原油收益，平衡項目成本，但由于油氣藏情況、二氧化碳來源、技術先進程度、運輸距離遠近等不同，不同項目的成本存在較大差異。

二是CCUS 領域仍然缺乏明確的法規和標準要求。所需的監管法規包括：明確礦權地下空間、鹽水層的管理主體和管理要求；明確CCUS 項目的論證和審批流程；明確CCUS 各環節利益相關方的責任，包括碳排放者責任和封存者責任等。所需的標準包括：環境安全類標準規范，如二氧化碳量化與驗證、環境影響評價、監測評價、環境風險評估與管理等方面標準規范；工程技術類標準規范，如碳捕集、管道輸送、地質封存、提高采收率等方面專業性標準規范。

三是缺乏相關財稅鼓勵政策。CCUS 項目是高風險項目，具有明顯的技術、法律法規及市場風險。對于早期示范項目，經濟可行性不足的問題需要由政府提供相關激勵政策支持來解決。所需政策包括：稅收優惠、貸款或融資優惠、土地優惠、補貼政策、碳市場交易政策、CCUS 電廠額外發電小時數優惠、減免CO2-EOR 項目石油特別收益金等。

因此，CCUS 的應用進展取決于相關政策的持續性、成本下降的程度、與其他低碳技術（如核能和可再生能源）的市場競爭等因素。CCUS 技術成本將隨著越來越多項目的部署而逐步下降，類似的低碳技術成本下降模式已經在可再生能源技術發展中得到了體現。

3 中國油氣行業CCUS 業務發展建議

中國油氣行業應利用自身優勢，把握發展機遇，做大做強CCUS 業務，在全球低碳技術競爭中贏得先機。

首先，應明確發展思路。從短期看，CO2-EOR可提高低滲透油田采收率，使CCUS 項目更具經濟可行性。但從長遠看，CO2-EOR 發展受到一些制約，其埋存潛力無法滿足《巴黎協定》確定的2 ℃溫升目標要求，且油氣田位置一般距離排放源較遠，源匯匹配難度較大，相對于鹽水層封存考慮的技術要求更多更復雜。因此，對于油氣行業，近期發展CCUS可從CO2-EOR 示范項目入手，但應滿足相關的環境、安全監管要求和標準；中長期應從應對氣候變化角度規劃CCUS 發展，開展鹽水層封存、生物能源與碳捕集和封存（BECCS）和碳化工利用等領域，推動形成CCUS 產業，推動區域減排和經濟發展。

其次，應加強技術攻關和項目示范。完善CCUS的捕集、運輸、注入、封存等各環節技術措施，形成系列技術和裝備；開展百萬噸級項目的示范建設，完善相關產業鏈，平衡項目經濟性。開展碳市場中的CCUS 作為國家核證減排量（CCER）的方法學研究，推動CCUS 碳減排量的認定并進入國內碳排放權交易市場。

同時，應加強與國家相關主管部門的溝通與協調，爭取出臺有關CCUS 發展支持政策，明確CCUS技術稅收優惠和補貼激勵政策，制定科學合理的涵蓋CCUS 建設、運營、監管及終止的制度法規和標準體系，確保CCUS 行業健康發展。具體包括稅收、信貸、土地、補貼、碳市場交易等經濟政策，環保、項目審批等相關監管法規，以及封存、監測及碳交易方法學等標準。推動國家或地方政府明確鹽水層等地下空間評估和利用的有關政策和標準，以及相關審批流程。推動國家或地方政府開展二氧化碳基礎設施輸送管網規劃研究，推動完善 CCUS 源匯匹配。

4 結束語

“碳中和”已成為歷史發展趨勢，包括油氣在內的化石能源行業面臨著巨大的轉型壓力，CCUS是重要的戰略發展方向。中國油氣行業在與CCUS相關的地質潛力評估、鉆采技術、封存技術、工程建設等領域具有豐富經驗和先發優勢，同時，還要爭取國家相關財稅優惠政策。從長遠看，油氣行業不僅需要繼續發展利用二氧化碳提高采收率技術，而且應該為高排放行業提供“碳中和”技術和服務，打造全產業鏈的CCUS 產業。