碳捕集利用與封存（CCUS）技術(shù)發(fā)展的幾點研判

黃晶

中圖分類號 X22 文獻標志碼 C 文章編號 1002-2104（2023）01-0100-01 DOI：10. 12062/cpre20221201

隨著《巴黎協(xié)定》達成和全球碳中和目標提出，各國應(yīng)對氣候變化的減排承諾和行動力度進一步加強，CCUS的作用得到更多重視，應(yīng)用領(lǐng)域和內(nèi)涵外延也不斷拓展，逐漸演變成低碳零碳負碳技術(shù)組合。政府間氣候變化專門委員會（IPCC）、國際能源署（IEA）、碳收集領(lǐng)導人論壇（CSLF）等對CCUS技術(shù)開展了深入系統(tǒng)的評估并形成共識：CCUS技術(shù)是全球碳中和目標實現(xiàn)的重要戰(zhàn)略性技術(shù)選擇。圍繞全球和中國CCUS發(fā)展現(xiàn)狀、未來挑戰(zhàn)和發(fā)展建議等形成提出幾點研判。

一是在不可能完全放棄化石能源的條件下，CCUS作為碳中和技術(shù)組合不可或缺的組成部分，是實現(xiàn)《巴黎協(xié)定》溫控目標的重要技術(shù)手段和托底技術(shù)保障。隨著全球減排壓力增大，CCUS技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，不僅是實現(xiàn)化石能源近零排放和電力、工業(yè)部門深度脫碳的關(guān)鍵技術(shù)選擇，而且與生物質(zhì)能、直接空氣捕集等結(jié)合可實現(xiàn)大規(guī)模負碳效應(yīng)。IPCC、IEA、CSLF等對CCUS技術(shù)開展了系統(tǒng)評估：未來全球經(jīng)濟發(fā)展和消費需求無法全部通過可再生能源滿足，2070年實現(xiàn)碳中和仍會有10%～20%的化石能源消費；本世紀末全球溫升控制在2 ℃以內(nèi)，CCUS需要貢獻累計15%的減排量，2070年減排貢獻將達到每年104億t。此外，IPCC第六次評估報告（AR6）顯示，2015—2050年間，CCUS技術(shù)的推廣可避免1萬億～4萬億美元或更高的資產(chǎn)擱淺損失。CCUS技術(shù)也是避免碳鎖定風險、保障能源安全與傳統(tǒng)行業(yè)公正轉(zhuǎn)型的有效解決方案。

二是當前捕集能力相比全球溫控2 ℃目標需求差距巨大，但近年來技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)加快趨勢，全球CCUS減排潛力可觀。全球碳捕集與封存研究院（GCCSI）評估顯示，截至2022年10月，全球運行中的30個CCUS商業(yè)化項目僅具備每年4 258萬t CO2捕集能力，相比全球溫控2℃目標需求差距巨大。近年來CCUS技術(shù)發(fā)展迅速，呈現(xiàn)出規(guī)模化和集群化趨勢：全球投運和規(guī)劃建設(shè)中的商業(yè)化CCUS設(shè)施已增長到196個，全部建成后捕集能力將達到每年2. 44億t CO2，比當前增加4倍；全球處于規(guī)劃和運行中的CCUS產(chǎn)業(yè)集群達到24個，主要分布在歐美；直接空氣捕集（DAC）和生物質(zhì)能碳捕集利用與封存（BECCS）等負排放技術(shù)受到廣泛重視，當前全球共有18個DAC設(shè)施投入運營，瑞士Climeworks、美國Occidental Petroleum、加拿大Carbon Engineering 等公司都提出將在2030 年前建成百萬噸級DAC項目。

三是中國CCUS大部分技術(shù)已開展工業(yè)示范，但與碳中和目標需求和歐美等國家相比仍有很大差距。當前研究表明，中國實現(xiàn)碳中和目標需要CCUS貢獻5億～29億tCO2減排量。近年來中國CCUS各項技術(shù)取得顯著進展，但低能耗低成本捕集、離岸封存、負排放等關(guān)鍵技術(shù)有待突破，運輸管網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施大大滯后于國際先進水平，示范規(guī)模和行業(yè)覆蓋面較小。截至2022年10月，雖然中國投運和計劃建設(shè)中的CCUS示范項目達到99個，中石化勝利油田百萬噸級全流程項目已經(jīng)實施，中海油千萬噸級項目開始規(guī)劃，但目前已投運的58個項目僅具備約400萬t CO2捕集能力，相比中國約占全球1/3的排放量，捕集能力僅占全球1/10左右，利用與封存能力比例更小。需結(jié)合國情從能源供給安全、行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型、經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展等方面，把CCUS提升到戰(zhàn)略性技術(shù)的高度，實施超前部署。

四是當前CCUS技術(shù)需求緊迫、市場機制缺失、政策激勵不足，未來需要強化研發(fā)、降低成本、刺激需求，促進技術(shù)、市場、政策三大要素深度融合。中國CCUS發(fā)展面臨三大挑戰(zhàn)：技術(shù)體系有待完善，尚未開展規(guī)模化集群示范，對技術(shù)鎖定風險、源匯匹配錯位等問題要給予高度關(guān)注；技術(shù)成本高，示范驅(qū)動力不足、缺乏有效的市場機制和商業(yè)模式；政策針對性不強，約束乏力、激勵不夠，多元、多維、雙向支撐政策框架有待建立。未來CCUS良性發(fā)展，亟需從頂層設(shè)計、技術(shù)體系、政策法規(guī)、國際合作等方面統(tǒng)籌考慮，重點推動CCUS專項規(guī)劃編制、超前部署負排放技術(shù)研發(fā)、出臺商業(yè)化初期激勵政策和審批監(jiān)管制度等，促進技術(shù)、市場、政策協(xié)同發(fā)力，實現(xiàn)CCUS商業(yè)化規(guī)模化應(yīng)用。