不確定條件下燃煤電廠CCUS技術投資決策分析

摘要：針對不確定條件下燃煤電廠CCUS技術投資決策進行深入的分析，先闡述了CCUS技術的涵義和燃煤發電CCUS技術投資現狀，如捕集技術、輸送技術、二氧化碳碳資源利用技術，然后提出了燃煤電廠CCUS技術投資不確定性，如碳排放權價格不確定性、燃料價格不確定性、CCUS技術的不確定性，進而分析不確定條件下燃煤電廠CCUS技術投資決策。

關鍵詞：燃煤電廠；CCUS技術；投資決策在我國發電方式中，煤電是主要的一個來源，裝機總量大，短時間內無法被取替，未來低碳排放會成為燃煤電廠高效清潔燃燒技術的一個標準。就當前情況來看，雙碳戰略在煤電領域實施意義重大，其對于未來需求的碳捕集、封存和利用，煤電應更好地適應。但燃煤電廠投運CCUS仍存在問題，尤其是產量利用率有限和加裝CCUS不確定性顯著，我國燃煤電廠CCUS項目仍處在示范階段未形成統一標準［1］?；诖?，有必要采取有效的措施解決這一問題，并在不確定條件下，進一步分析燃煤電廠CCUS技術投資決策。

1CCUS技術的涵義

Carbon Capture，Utilization and Storage（CCUS）即二氧化碳的捕集，利用與封存。它是指將二氧化碳從工業過程、能源利用或大氣中分離出來，直接加以利用或注入地層以實現二氧化碳永久減排的過程［2］。CCUS技術基礎源于1989年由麻省理工學院正式提出的CCS，是指將 CO2從工業或其他排放源中分離出來，并運輸到特定地點進行封存，以實現被捕集的 CO2與大氣長期隔離，該技術最初受到CO2驅油技術的啟發。捕獲、利用和儲存（CCUS）是減少二氧化碳排放的重要組成部分之一。我國在注重CCUS技術發展的同時，還以CO2的資源化利用作為主要的倡導去大力發展，減少CCUS投入成本，達到降碳減排的目的。

2燃煤發電CCUS技術投資現狀

就當前的情況來看，碳捕集、運輸、利用和封存是CCUS技術最重要的環節，需從各方面對其投資現狀詳細介紹。

2.1二氧化碳捕集技術

燃燒前捕集、燃燒后捕集和富氧燃燒捕集，是二氧化碳捕集技術的主要類型，前面兩項技術在得到發展的同時，也趨于成熟化，向燃煤發電行業中滲透并得到合理的應用，富氧燃燒捕集技術難以明確，也處于示范性這一階段。當前，燃燒后捕集在多個方面取得了一定進展，尤其是在低成本吸收劑和吸附劑等方面。燃燒前捕集，在技術示范這方面，發電廠IGCC發電裝置邁出第一步［3］。富氧燃燒捕集，在35 MW裝置上，實現其無焰富氧燃燒方式。進一步示范捕集技術，并不斷積累其經驗，提高二氧化碳捕集量。

2.2二氧化碳輸送技術

當前，罐車輸送，輪船輸送和管道輸送，成為二氧化碳最主要的輸送方式。我國基本上采用二氧化碳槽車運輸這種方式，管道運輸在短距離運輸中起著輔助的作用。中石化結合實際情況，逐步設計出二氧化碳長輸管道，正在進行投產運行［4］。逐步實現對長輸管道構建，這樣不管是二氧化碳管輸相態控制難度，還是其優化設計難題，使其能夠更好地去解決。

2.3二氧化碳封存技術

封存可分為多種類型封存，不僅有地質、森林、陸地生態系統封存，還有海洋封存。我國石油在一些城市中加大試驗力度，進行低滲油藏二氧化碳驅油先導試驗［5］。

2.4二氧化碳利用技術

石油采收率提高，煤氣層采收率提高和二氧化碳化工合成，已經成為二氧化碳利用的主要環節。在CCUS示范項目中，每年所形成的利用量從某種程度上來看，已經達到了上萬t。在二氧化碳利用這一重要環節中， EOR已經成為國內外研究的熱點，在企業中已經得到合理的應用。

3燃煤電廠CCUS技術投資不確定性

隨著科學技術進步和外部環境不斷變化，燃煤電廠投資CCUS項目很有可能受電價、燃煤價格、投資成本等難以確定因素影響，其中最關鍵的不確定性主要體現在以下幾個方面。

3.1碳排放權價格不確定性

碳排放交易機制和政府補貼是影響CCUS投資效益的主要因素。一方面，碳交易機制可以為CCUS項目帶來額外收益抵消項目的部分減排成本［6］。目前已經進一步啟動我國統一碳交易市場，但由于缺少交易機制，無法形成系統健全的交易體系，并且我國向國際市場賣入一些碳排放權［7］。碳交易價格通常受相關因素影響，尤其是市場經濟和國際碳交易市場等?；诖?，難以確定國際碳交易市場這一因素會影響到碳排放權價格。另一方面，政府補貼是促進CCUS投資的有效途徑，如果補貼太低，無論碳價下限設定多高，企業都不會即時投資［8］。

3.2燃料價格不確定性

煤炭價格受到國際煤炭市場和國家政策等存在不確定性也會對燃煤電廠CCUS投資造成影響。就當前的情況來看，我國政府提出《大氣污染防治行動計劃》等相關政策，控制煤炭消費總量，削減散煤利用，進一步促進“煤改氣”工程的實施。上述政策在一定程度上會進一步影響燃料價格，使其無法明確燃料價格，具有投資不確定性［9］。

3.3CCUS技術的不確定性

當前，隨著發達國家對CCUS技術不斷的應用，我國燃煤電廠CCUS發展規劃逐漸變得成熟化，但仍在示范和初步應用階段，還沒有形成一定的CCUS規模和實現商業化應用。電廠為能更好地應用CCUS技術，往往需要投入一定資金推廣這項技術，從而落實雙碳戰略［10］。同時，該項技術的成熟利用也提升二氧化碳捕獲率，無需增加建設成本，促進其更好地運營維修，能實現運輸封存。

4投資決策方法和模型

燃煤電廠CCUS投資存在難以明確電價，燃料價格，投資成本，碳交易價格和政府補貼的問題，而且對于燃煤電廠投資CCUS技術而言，示范階段的發展具有不確定性。基于此，在對燃煤發電投資決策的研究過程中充分考慮燃煤電廠CCUS項目投資的復雜性和不確定性，結合成本、技術、環境等多方面影響因素構建燃煤電廠CCUS的綜合評價指標體系，運用綜合評價法對整個行業進行投資效益分析，再將燃煤電廠CCUS投資效益視為動態系統，結合系統動力學模型分別對子系統投資影響參數對投資效益預測，根據未來投資走向做出決策。未來燃煤電廠CCUS投資預測方法考慮項目本身難以量化，構建對數據包容性較高的系統動力學預測模型，具有可比性和可靠性雙重特征［11］。燃煤電廠CCUS系統通過不斷的信息反饋和各環節的因果關系聯結，通過分析系統內外機制，建立符合燃煤電廠企業CCUS技術系統的參數體系，為投資決策提供體系參考。

5CCUS技術在燃煤發電行業發展現狀

5.1CCUS技術不成熟

我國CCUS技術發展面臨資源與需求的空間差異問題，要做好企業決策，制定差異化的發展戰略，需要大量的資金投入與政策補貼來支持發展。我國燃煤發電企業CCUS項目處于示范探索階段，商業化程度較低，經濟價值沒有更好地凸顯，煤電CCUS技術并沒有得到大面積的推廣。

5.2CCUS成本難估量

二氧化碳這種化工原料非常重要，有必要進一步地去研究其礦化，再做好先導試驗工作。但就當前的情況來看還存在問題，如成本較高，也沒有進行推廣。

5.3CCUS投資不確定

CCUS是一項復雜的項目，它具有投入成本高、投資不可逆、風險大、周期長等特點。燃煤電廠CCUS技術在各個環節都存在投資瓶頸，需要綜合考量，得出最佳方案。

6CCUS技術的發展方向

6.1燃燒后捕集技術

燃燒后的捕集技術在全球快速發展，不斷優化，同時在水泥窯爐和冶煉爐等領域具有一定的應用價值。但對于這種燃燒后捕集技術而言，在應用商業規?；姀S中，仍處于示范初期，在未來會推廣這項技術，逐步進行捕集技術商業化推廣。

6.2富氧燃燒捕集技術

前些年，對低能耗和低成本氧氣提純技術給予合理的利用，使其能在對大型空分工藝運用好的同時，達到降低能耗目的。在未來，不管是高溫耐熱材料，還是燃燒鍋爐設備，結合實際情況，將其研發出來，一定程度上可以避免造成空氣污染。以后加大示范力度，圍繞大型富氧燃燒捕集技術全面實施，做好相應的評價工作，確保具有一定可行性。多年后實現合理利用超臨界富氧燃燒技術。

6.3燃燒前捕集技術

在IGCC建設背景下，進一步探討氣化爐研制，分析低能耗氧空分系統，在IGCC這一重要項目中，加大研發力度，逐步研發出新的技術，完善耦合新能源工藝流程，以實現燃燒前捕集，之后再去示范，使其在多年后能夠推廣。

6.4二氧化碳運輸技術

對于CCUS而言，應高度重視二氧化碳管道運輸，但從系統角度上來看，一些運輸方法的可行性不強，尤其是罐車和船舶等。對于CCUS而言，從系統角度來看，一些運輸方法可行性不強，尤其是罐車和船舶等，應高度重視二氧化碳管道運輸。

隨著CCUS系統不斷的發展，該運輸方法可補充管道運輸，以實現二氧化碳安全高效運輸。未來，還會合理地制定二氧化碳管道運輸標準體系，實現技術控制。

7結束語

通過了解燃煤發電CCUS技術投資的現狀，在此基礎之上作出相應的分析，再加上不確定性，利用系統動力學模型原理，一定程度上能為燃煤電廠CCUS投資決策作出貢獻，與此同時，還應采取以下措施，解決CCUS技術在燃煤電廠領域存在的問題，進一步推動燃煤電廠CCUS發展和電廠低碳發展。具體措施為：首先，在注重碳交易市場基礎之上，結合實際情況不斷地去改進完善，避免發生難以明確碳排放價格現象；然后，在財政方面，政府應提供相應政策，促進其部分CCUS技術投資成本降低；最后，進一步發展CCUS技術，減少發生技術難以明確的現象，降低發生風險的概率。此外，應加大科研創新力度，建立專業的高層次人才機構研究CCUS技術，合理地運用二氧化碳資源，提升利用率。發揮資源化利用收益，促進CCUS投資效益發展，推動雙炭戰略和CCUS技術在火電行業的發展。

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作者簡介：劉亞雯 ，女，寧夏固原人，碩士研究生，研究方向：能源會計。