2020全球碳捕集与封存现状.pdf

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资源描述
全球 碳捕集与封存 现状 2020 全球碳捕集与封存研究院1.0 前言 2.0 碳捕集与封存需求 3.0 全球碳捕集与封存现状2020 3.1 全球碳捕集与封存设施进展与趋势 3.2 政策与监管 3.3 全球封存概览 4.0 区域现状一览 4.1 美洲 4.2 欧洲 4.3 亚太 4.4 海合会 5.0 技术及应用 5.1 工业 5.2 氢 5.3 天然气 5.4 电力行业的碳捕集与封存 5.5 负排放技术 5.6 碳捕集与封存创新 6.0 附录 7.0 参考文献 1.0 前言2 关于本报告 CCS是实现全球气候目标的关键减排技术。全球碳捕集与 封存现状2020记录了过去12个月以来CCS所取得重要成 绩,全球所处的现状以及CCS所面临的的重大机遇与挑战。 我们希望本报告能对各国政府、政策制定者、学者、媒体评 论员以及无数关心气候的人有所帮助。 编写团队 本报告编写和分析团队:本报告主要编写人为布拉德佩吉、 古洛伦图兰和亚历克斯泽潘提斯,其他成员包括Jamie Burrows、Chris Consoli、Jeff Erikson、Ian Havercroft、David Kearns、Harry Liu、Dominic Rassool、Eve Tamme、Alex Townsend以及 Tony Zhang。 1.0 前言 关于我们 全球碳捕集与封存研究院(以下简称研究院)是一家国际 智库,其宗旨在于加速部署碳捕集与封存(CCS)这一应 对气候变化的关键技术。 研究院团队由超过30位专业人士组成,他们与我们的会 员共事或代表我们的会员。我们尽可能以最快最经济的方 式,促进CCS的应用。我们分享专业技术,加强能力建 设,献言献策,提供支持,让CCS在温室气体减排中发挥 应有的作用。 我们的会员背景多样,包括政府、跨国集团、私营企业、 研究机构以及非政府组织。他们均致力于发展CCS,使其 成为实现净零排放未来不可或缺的一部分。 研究院总部位于澳大利亚墨尔本,在华盛顿特区、布鲁塞 尔、北京、伦敦以及东京设有代表办公室。 缩写 BECCS 生物质能结合碳捕集与封存 CCS 碳捕集与封存 CCUS 碳捕集、利用与封存 COP 缔约方大会 DAC 直接空气捕集 DACCS 直接空气捕集与碳封存 EC 欧洲委员会 EOR 提高原油采收率 ESG 环境、社会和公司治理 EU 欧盟 FEED 前端工程设计 GHG 温室气体 Gt 十亿吨 GW 千兆瓦 IPCC 政府间气候变化专门委员会 LCFS 低碳燃料标准 MMV 监测、测量与核查 Mt 百万公吨 MW 兆瓦 NDC 国家自主贡献 R 位于巴西近海的巴西石油公司桑托斯盆地CCS设施,自投 产以来,其二氧化碳封存量已悄然突破1400万吨。 不过美洲地区的CCS设施也遭遇了一些挫折: 2018年底,美国怀俄明州Lost Cabin天然气厂发生火灾,导致 该厂CCS设施暂时关闭。预计将于2020年底恢复运行,继续以 每年约70万吨的速度捕集和封存二氧化碳; 德克萨斯州休斯顿附近的WA Parish电厂8号机组附属的CCS设 施Petra Nova于2017年开始运行,因项目如期交付且成本低于 预算而获得高度评价。该设施在2020年再次受到关注,原因却 不像2017年那么令人欣喜。新冠大流行造成全球经济陷入停 滞,且同时发生的价格战将油价推至历史最低点,Petra Nova 于2020年初“暂停”运行,其运行方NRG表示,将在经济状况改 善后恢复二氧化碳捕集工作。 在关于CCS的对话中, 直接空气捕集和碳利用越来越获得认可。 人们日益认识到,这两种方法都是气候变化解决方案的重要组 成部分,因此投资意向和政策支持都不断增强。加拿大油砂创 新联盟(COSIA)和美国的NRG能源公司赞助了Carbon XPRIZE比赛,这一为期四年的突破性循环碳技术开发比赛将于 2020年结束,并于2021年初宣布获奖者。 美国的政策行动 从2020年开始,CCS进入能源和气候政策主流讨论,获得民主党 和共和党两党支持。这些支持来自: 参议院两党气候核心小组; 众议院民主党人起草的气候变化特别报告将CCS作为 一项关键技术列入其中 20 ; 两党都对许多加强45Q立法的法案给予支持(见下文)。 当前许多州都欣然接受CCS。加利福尼亚等有影响力的州承诺加快 电力脱碳工作,CCS将成为稳定可靠的电网的重要组成部分。有几 个州已经承诺实现净零排放最近做出承诺的是美国二氧化碳 排放量排名第五的路易斯安那州,该州拥有庞大的工业。净零排放 计划将需要大规模应用CCS。 45Q 如上所述,期待已久的45Q税收优惠条例于8月最终确定。虽然确 立优惠额度的立法(最终确定为封存在盐水层中的二氧化碳每吨 50美元,用于提高原油采收率的二氧化碳每吨35美元)于2018年2 月通过,但美国国税局敲定细节所花的时间远超预期。最终的立法 指导使此税收优惠政策变得清楚、明确,为许多CCS项目开发方和 投资者提供了完成初步阶段向后推进所需的条件。 4.0 区域现状一览 4.1 美洲 2020年实现了以下重大运行里程碑: 阿尔伯塔省省长杰森肯尼先生于2020年7月在壳牌奎斯特CCS设施表彰其安全 捕集和封存500万吨排放量的成就。图片来源:阿尔伯塔省政府克里斯施瓦兹 先生。 美国的其他政策进展 经济复苏 有一项建议是将CCS的资金纳入国会已经通过或正在审议的各种经 济复苏计划中。迄今为止,国会尚未直接给CCS拨付过资金。 加州低碳燃料标准(LCFS) LCFS继续为CCS部署提供重要激励。今年前8个月,LCFS中的碳信 用交易价格约为每吨200美元。虽然资格要求很严格,但许多新宣 布的项目都希望通过LCFS碳信用交易提高其成本效益 21 。 州级主导 继北达科他州之后,怀俄明州也获得了美国环保署的批准,开始对 专门用于地质封存的二氧化碳注入承担主要责任(“州级主 导”)。获得州级主导资格,反映出该州有较为完善的体系以确保 合规。州级主导可以简化监管审批程序。路易斯安那州拥有较为完 善的二氧化碳注入制度和承担二氧化碳封存长期责任的机制,该州 也申请了州级主导。 监测、报告和核查(MRV) 今年4月,美国国税局税务监察局报告称,以前根据原45Q法规申 请的税收优惠中,接近9亿美元不符合适用的MRV要求。这同时引 起了CCS支持者和怀疑者的关注,并引发新45Q法规保留更严格标 准的呼声。这些呼吁已被采纳。 4.0 区域现状一览 CCS大使 牛顿B琼斯 国际锅炉制造商协会主席 国际锅炉制造商协会长期以来一直倡导碳捕集利用与封 存,认为这是能够真正减少二氧化碳排放,保护就业, 维持经济和社会稳定的最佳解决方案。 CCUS让继续推动科学和公共事业进步及保住我们的生 计成为可能。科学证明,如果追求100%的可再生能 源,缓解气候变化100%无法实现,更不用说扭转目前 的变暖趋势。事实上,(具有讽刺意味的是)可再生能 源本身的建设和维护也依赖于化石燃料。只有依赖于化 石燃料、核电和其他可靠来源产生的基本负荷供电,才 能保证能源可靠性。 此外,倡导“唯可再生能源至上论”具有误导性和欺骗 性,将从根本上扰乱依赖化石燃料的重要商品的生产, 包括拯救生命的医疗材料和药品,更不用说与化石燃料 直接和间接有关的工作机会,以及化石燃料行业为世界 各地的社区所作的备受依赖的经济贡献。 在政府推行激励措施,投资于可再生能源时,我们必须 积极消除投资障碍,并启动加快CCUS改造和新建项目 的措施,这将反过来推动持续创新,提高成本效益。 简单明了地说,CCUS就是答案。它不仅仅是一个真正 具有环境影响力的解决方案。为实现巴黎协定设定 的气候目标,需要扩大CCUS的规模。工业和发电站要 进行CCUS改造,新建CCUS项目,此过程会创造高收入 的就业机会,这可以说是与重工业相关的最理想的绿色 就业机会。地球和人类社会的存续都有赖于此。 简单明了地说,CCUS就是 答案。 37 36随着今年欧盟引入立法,到2050年实现气候中和,并计划制定雄 心勃勃的2030年目标,对CCS设施的需求也越来越迫切。令人欣 慰的是,这方面的进展十分良好。不管是欧洲的政治家、工业战 略家还是对情况愈发了解的公众都意识到,CCS不仅对兑现气候 承诺十分必要,还可以保护工业和就业。 CCS设施 这一年对欧洲的气候目标至关重要。欧洲期待已久的下一座CCS 设施有望尽快开始运行。2009年伦敦议定书修正案解决方案 最终达成,意味着二氧化碳将可以进行跨境运输。挪威政府和包 括挪威国家石油公司、壳牌、道达尔、海德堡水泥和Fortum Oslo Varme在内的项目支持者现已承诺将推进Longship项目。作为 Longship的运输和封存设施,北极光项目将成为该地区工业脱碳 不可或缺的组成部分。 鹿特丹的波托斯项目计划于2021年做出最终投资决定,并于2021 年开始运行。和Longship项目一样,波托斯项目也希望实现更大 范围的碳捕集。二氧化碳多港联运共同利益项目(CO 2 TransPorts Project of Common Interest)正在研究开展基础设施 建设,从而与附近其他港口实现连接,其中包括通过已经建立的 安特卫普C项目连接根特、泰尔讷曾、弗利辛恩和安特卫普等港 口。另外还有超过10个欧洲项目计划在2030年前投入运行。一些 重要的产业集群正日臻成熟,其中部分还具备国际规模。港口开 始在CCS部署中发挥重要作用。通过Teesside净零项目,备受期待 的天然气发电行业中的CCS应用也取得了进展(见案例研究,第 43页)。 鉴于排放者对脱碳愈发重视,由挪威国家石油公司、Drax和英国 国家电网投资公司所创立的英国零碳亨伯集群又迎来新的合作伙 伴,包括英国联合港口公司、Centrica封存公司、Phiillips 66、PX 集团、SSE热电公司、Saltend热电联产公司、VPI-Immingham公 司和Uniper公司等。为利用该地区所规划的CCS基础设施,挪威 国家石油公司还宣布了一个大型制氢项目“为亨伯Saltend供 氢”(Hydrogen to Humber Saltend),向Saltend化工厂输送氢 气。该项目在初期将使用一台600兆瓦的自动热重整器生产清洁氢 这可能成为世界上同类工厂中规模最大的一家。 10月底,英国石油、意大利埃尼、挪威国家石油、英国国家电 网、壳牌和道达尔宣布建立北方持久伙伴关系合作项目,由英国 石油担任作业者。该合作项目将在英国北海开发海上运输和封存 基础设施,为净零排放和亨伯零碳工业集群服务。所用封存资源 为北海南部Endurance盐水层,该盐水层是英国规模最大、信息 最完整的二氧化碳封存资源。该项目已向英国政府的工业脱碳挑 战基金提交资金申请。 苏格兰Acorn项目提供可规模化的二氧化碳运输和封存解决方 案,通过利用附近的石油和天然气基础设施,有望实现快速增 长,从而实现资本成本最小化。为实现苏格兰和英国政府气候目 标,该项目将提供关键的CCS和制氢设施。该项目已取得二氧化 碳封存许可,可以从2024年开始处理苏格兰的二氧化碳排放。 由Gasunie、EBN、阿姆斯特丹港和塔塔钢铁公司牵头开发的阿多 斯项目将在荷兰北海运河工业区开发运输和封存网络。塔塔钢铁 的IJmuiden工厂是一个主要碳源。该工厂从高炉生产气体中分离 二氧化碳。二氧化碳将被封存在近海枯竭的北海油气田或专用地 质封存资源,还有部分二氧化碳用于温室园艺。继2020年初的可 行性研究之后,该项目研究了潜在的封存选项,征求工业排放者 对该网络的意见,收到了许多回应,推动了项目进展。 欧洲还涌现出其他新项目,其中几个还出现在通常不会与CCS联 系起来的国家。今年6月,意大利总理朱塞佩孔特在为后疫情时 代制定政策的“规划振兴”大会新闻发布会上,提到该国计划在北 部拉文纳港的埃尼公司设施中建设世界上最大的二氧化碳捕集和 封存中心。捕集封存中心将从运行中的发电厂和工厂中捕集排放 物,并封存在近海枯竭气藏中。至此,除北海地区以外,欧洲又 添一座运行的CCS设施。 Saltend化工厂。图片来源:亨伯零碳项目。 Kop van de Beer,鹿特丹港。拍摄:Danny Cornelissen。图片来源:鹿特丹 港务局。 4.0 区域现状一览 4.2 欧洲 4.2 欧洲 得益于全球最重要的一项CCS政策的出 台,现在二氧化碳可以实现跨境运输。 CO2 2020年,欧盟投入100亿欧元的创新基金开始接收 项目申请;预计该基金将成为整个欧盟CCS项目规 划、建设和运行的主要资金来源。 100亿欧元 政策制定 新出台的欧洲绿色新政和气候法将 把气候中立的政治承诺转变为法律义务,催 生了相关支持CCS的欧盟政策。 欧洲绿色新政 气候法 英国CCUS部署路径行动计划继续取得稳步进展,未来 十年将提供8亿英镑资金,在英国至少两个地点建立 CCUS集群。 8亿英镑 集群资金 超过11个商业项目计划在 2030年前投入运行。 计划在2030年前投入运行 的商业项目 II 适用伦敦议定书2009年修正案的解决方案于2019年底达成一 致。(因此)北极光项目可以接收二氧化碳的国际运输,该项目已经 成为整个欧洲工业实现脱碳不可或缺的一部分。 2020年,欧洲涌现出许多新项目,其中几 个还出现在通常不会与CCS联系起来的国家 和地区,如意大利、丹麦、瑞典和威尔士 等。 瑞典 丹麦 威尔士 意大利 欧洲的CCS设施 全欧洲有13个运行中或处于不同开发阶段的商业 CCS设施(1个位于爱尔兰,1个位于荷兰,4个 位于挪威,7个位于英国)。 英国 荷兰 挪威 爱尔兰 39 38欧盟政策行动 相关项目有序推进的同时,整个欧洲也相应出台了一系列重大政 策。欧洲绿色新政和气候法史无前例地将气候中和的政 治承诺转变为法律义务,催生出更多支持CCS的欧盟政策。 2020年7月,欧盟投入100亿欧元的创新基金开始接收项目申 请;这是全球规模最大的低碳技术推广项目。预计该基金将成为 整个欧盟CCS项目规划、建设和运行的主要资金来源。 欧盟2030年气候目标计划预计将很快敲定。该计划将明确 欧盟2030年温室气体减排目标,并将当前的气候政策工具同上 述减排目标相统一。预计2021年将对欧盟排放交易体系和成 果共享法规提出相应的修订建议。这些变化将对CCS产生重要 影响。 对泛欧能源网络法规(TEN-E)的评估正在进行中,预计将 在2020年底提出修订建议。这将决定二氧化碳的非管道运输和 封存能否满足“共同利益项目”的标准。 欧盟碳移除认证框架预计将于2023年出台。这可能会激励整个 区域BECCS和大规模DAC的发展。 5月底,欧盟委员会公布了一项重大复苏计划草案下一代欧 盟 23 。“投资欧洲”计划将进一步加强,将纳入一项新的战略投 资工具。该草案的绿色技术部分涵盖清洁氢能和CCS。 此外,还有一项扩大公正转型基金规模的提议。排放交易体系涵 盖的设施,只要位于成员国公正转型计划所覆盖的区域,就能利 用大幅减排(包括部署CCS)获得支持。 4.0 区域现状一览 4.2 欧洲 4.0 区域现状一览 CCS大使 阿拉德卡斯特林 鹿特丹港务局CEO 有序推进鹿特丹波尔多斯项目 我们对波尔多斯项目设立的目标是在2021年底之前做出 最终投资决定,并于2024年初投入运行。该项目将在15 年内每年处理250万吨二氧化碳。许可程序现已启动。 与客户签订合同的工作正在进行中,相关技术准备也在 有序开展。荷兰和欧洲主管部门提供的资金支持将完成 波尔多斯项目以及Air Liquide、Air Products、埃克森美 孚和壳牌这四家捕集二氧化碳的公司的商业论证。随后 波尔多斯项目将把二氧化碳输送到北海枯竭气田中进行 封存。 在项目的第一阶段,波多斯将主要利用一个封存能力达 3750万吨的气田。在接下来的项目阶段,我们的目标是 连接更多鹿特丹港内外的碳源,以及其他封存场址。由 于欧洲已宣布更严格的减排目标,这将进一步提高CCS 技术作为未来应对气候变化重要工具的地位。因此,我 坚信,在完成第一阶段后,波尔多斯项目将很快开启后 面几个阶段。 图12 基于里程碑的资金拨付进度 n 气候变化理事会在3月份的一份报告将CCS视为一种重要的 脱碳工具。丹麦能源技术开发和示范项目承诺拨款英力 士、马士基钻井、Wintershall Dea和GEUS公司组成的联合 项目,支持英力士Nini油田二氧化碳封存项 目。Greensand项目计划对油气基础设施和船只进行再利 用,以便运输二氧化碳。与此同时,哥本哈根的Amager Bakke垃圾焚烧发电厂也在制定二氧化碳捕集计划。 瑞典CinfraCap项目准备为开放CCS基础设施制定提案。该 项目准备制定二氧化碳运输战略,从瑞典西部的多个工业 设施捕集二氧化碳,经哥德堡港口运输并封存在挪威的北 极光项目。项目合作伙伴包括哥德堡能源、北欧能 源、Preem、St1、Renova和哥德堡港务局。 英国研究和创新基金为部署路径行动计划提供第一阶段资 金,已有六个集群获得拨款,其中包括南威尔士工业集群 (SWIC)。威尔士建立净零集群的计划蓄势待发。南威尔 士工业集群覆盖炼油、造纸、化工、液化天然气进口、钢 铁和水泥等行业的工业排放企业。该项目力求通过英国政 府工业脱碳挑战基金后续几轮拨款获取更多资金。 由于欧洲已宣布更严格的 减排目标,这将进一步提 高CCS技术作为未来应对气 候变化重要工具的地位。 拨款 融资完毕 310年 每年分期付款 投入运行 项目里程碑 最高支付40% 最少支付60% 不取决于核证减排量 取决于核证减排量 可行性研究 前端工程设计 建设 汇报期 41 40欧洲各国采取的政策行动 国家层面的政策制定有了重大发展变化,特别是在欧洲率先部署 的国家,如挪威、荷兰和英国。 挪威的Longship项目获得广泛政治支持。挪威政府3月份宣布的刺 激计划中提及CCS的经济意义。其中承诺不仅要加快推进 Longship项目,还要支持对Bergen、Trondheim和Stavanger等垃 圾发电厂进行碳捕集评估。 荷兰于2020年底启动可持续能源转型补贴计划(SDE+),将为 有助于避免二氧化碳排放的各种技术提供50亿欧元的资金支 持。CCS也符合条件,同时该国也就CCS的利用在规则中作出了具 体规定。 英国CCS部署路径行动计划继续取得稳步进展。CCUS理事会联合 新成立的CCUS专家组继续就英国部署所需措施进行分析并提供指 导。在3月份的预算案中,英国财政大臣里希苏纳克宣布英国将斥 资至少8亿英镑,在十年内至少在英国的两个地点建立CCS集群。 随后出版的预算案 iv 指出,消费者补贴将用于建设英国第一座私人 募资建设的CCS燃气电站。 2020年对支持CCS的商业模式广泛征求意见后,英国政府8月公布 了一份商业模式报告。该报告概述了通过经济监管来运行运输和 封存基础设施的建议。由于认识到火力发电的灵活性,英国政府 可能会建立一个电力CCS机制,包括可用性付费模式和可变付费 模式。预计工业CCS的支持模式将随着时间的推移而变化,初期 主要以前期资本支持和工业差价合同为主。关于商业模式的工作 仍在继续。 欧洲其他国家正在研究如何紧跟该地区CCS先驱的方法。尤其值 得注意的是,德国总理默克尔提出CCS是实现气候中和目标的必 要条件。德国是二氧化碳排放密集型产业的集中地,也是欧洲排 放量最高的国家,因此CCS可能会在德国的脱碳进程中发挥极为 重要的作用。 COP26计划于2021年11月在英国举行,届时CCS在气候战略中将 占据越来越重要的地位。2021年即将成为欧洲和英国CCS发展的 又一个重要年份。 4.0 区域现状一览 4.2 欧洲 NET ZERO TEESSIDE 与当地工业界的合作项目 Net Zero Teesside位于英国东北部一个重要工业区。该地区 的排放量占英国工业排放总量的6%。该项目预计在2030年 之前投运。该项目的核心在于最先进的结合CCS的联合循环 燃气轮机发电站(可能是世界上第一个)。仅英国一个国家 的联合循环燃气轮机排放量就超过4500万吨,占比超过 12%,因此,该项目的重要性不言而喻。 发电站产生的二氧化碳,以及生物质能、制氢和碳密集型产 业的各种集群所产生的二氧化碳,将通过共同管网输送到北 海进行永久地质封存。 2019年9月,油气行业气候倡议组织(OGCI)全球CCUS KickStarter计划将Net Zero Teesside纳入其支持的五个战略 枢纽。该计划旨在向CCS技术释放大规模投资 。英国石油公 司、ENI、Equinor、壳牌和道达尔将共同开发该项目,由英 国石油公司担任作业者。该项目的主要利好包括: 每年可捕集多达1000万吨二氧化碳-相当于英国 300多万户家庭一年的能源消耗量。 利用CCS提供灵活的燃气发电,通过降低系统总 成本,在2050年之前实现电力系统净零排放,进 而使英国消费者从中受益。 Net Zero Teesside到2030年将成为世界首座零碳工业枢纽 图片来源:BP 和OGCI 上图: Norcem Brevik 水泥厂,属于北极光CCS项目的一部分。图片来源:Norcem 下图: 胜科能源英国生物质能发电站,位于Teesside的Wilton International工业区。图片来源:胜科能源英国 保住Tees Valley地区能源密集型制造业35-70%的工 作岗位。 在建设过程中,间接带来7.5亿英镑的总增加值,此外 每年间接创造13500个工作岗位。 提供容量高达1000兆吨以上的封存站点。 今年,CF Fertilisers、BOC和Sembcorp Utilities等地方工业 排放企业签订了谅解备忘录。此外,与其他企业的沟通对话 仍在继续。英国的研究和创新基金已经到位,用于第一阶段 的部署和脱碳路线图。规划好的发电站已经完成概念设计、 布局和建筑布置,目前正在进行环境影响评估。 与当地利益相关者的意见征已经开展了两轮,最近一次从 2020年7月到9月中旬。随后,为获得必要的审批,将向商 业、能源和工业战略大臣提交“开发许可令”申请。希望该项 目能尽快为英国这一最重要的工业区的再开发做出贡献。 42 43亚太地区CCS部署的新兴动力来源 对于整个亚太地区(APAC)的CCS发展来说,过去的一年既令 人鼓舞,又充满挑战。尽管政府和企业将焦点转向应对疫情和油 气价格下跌,但该地区CCS项目和政策的制定都表现出强大的韧 性。 澳大利亚和东南亚都是重要的碳氢燃料生产国。东亚国家作为能 源消耗大国聚集大量制造业。尽管在亚太地区只有两座运行中的 商用CCS设施,但有多个新的商用项目已经进入设计阶段或早期 开发阶段。试点项目涉及的行业有天然气处理、化肥、制氢、垃 圾焚烧、钢铁、煤变化学品以及水泥等。CCS项目广泛用于多个 行业,反映出该地区能源和制造业的优势与多元化。 该地区各国政府纷纷在国家规划和政策制定中凸显CCS支持本国 实现气候变化承诺的作用。 最新进展包括: 新加坡于2020年4月发布低排放发展战略,其中认可了 CCS在实现该国气候目标中 24 所具备的巨大潜力。 马来西亚准备审议建立高二氧化碳气田开发监管框架。 日本将CCS纳入2020年1月发布的环境创新战略 25 。 中国承诺2060年实现碳中和。中国目前正在编制第十四 个五年计划 26 CCS很有可能被纳入行动建议中。 澳大利亚政府也发布了多份政策文件,形成建设政策支持机 制的积极势头。 政府之间的区域协作(双边和多边)、企业之间的供应链协作,是 2020年整个亚太地区的一个重要主题。澳大利亚和新加坡、澳 大利亚和日本、日本和印度尼西亚、澳大利亚和中国、澳大利亚 和马来西亚,都有产学研合作安排。日本通过联合信用抵消机制 (JCM)支持印度尼西亚的CCS项目(见第49页)。东南亚的合作 有助于该地区更好地了解其封存潜力。由开发银行资助的东亚、 南亚和东南亚的技术援助项目为该区域带来了更广泛的专门知 识。 此外,整个区域逐步达成共识,认为CCS监管框架能提供长期稳 定的法律监管。目前,很少有国家或地区制定专门针对CCS的法 律或适用于整个CCS项目生命周期的法律,而澳大利亚是唯一一 个拥有完整CCS监管框架的亚太国家。对于东南亚来说,如果有 一个总体的区域监管方法,则有利于为域内各国制定针对CCS的 国家监管框架奠定统一的基础。 澳大利亚:政策制定进行中 政策 2月,澳大利亚政府公布了审查低成本减排额外来源的专家小组报 告 27 。在答复中,澳大利亚政府同意根据减排基金 27 就CCS的整体 方案制定征求产业意见。这种做法可以让CCS项目运营商通过竞争 获得政府资金,按每吨二氧化碳减排量支付。正式意见征求于7月 开始,将征求对减排基金CCS-CCUS方法范围界定文件的意见。 5月,澳大利亚政府发布了投资路线图讨论文件:加速推进低排 放技术的框架,其中讨论了CCS在氢气生产和其他应用中的部署 路径 28 。 澳大利亚政府随后于9月宣布了一系列措施,旨在.在整个经济 领域推行新技术,降低成本,创造就业机会,提高可靠性和减少排 放 29 。这些措施包括: 5000万澳元的CCUS发展基金 7020万澳元建设氢气出口中心 向澳大利亚可再生能源署和清洁能源金融公司再拨款16.2亿澳 元,并扩大其工作范围并支持包括CCS在内的更广泛的技术。要 落实上述措施,需要澳大利亚议会通过立法修正案。 紧随上述政策发布之后,澳大利亚政府发布了低排放技术声 明(简称声明),这是澳大利亚技术投资路线图的第一个 里程碑 30 。该声明优先考虑“有潜力为澳大利亚带来最佳经济效益 和减排成果的低排放技术”,目的是“将政府投资集中在新技术和新 兴技术上 30 ”。 声明概述了五项优先技术和经济延伸目标,以 使新技术与现有技术一样具有成本效益,其中CCS的延伸目标是将 二氧化碳压缩、运输和封存的成本控制在每吨20澳元以下。 声明提及的其他优先技术包括每公斤2澳元以下的清洁氢气生 产、长时间储能、低排放钢铝等低碳材料以及土壤碳测量。 政府将在声明发布后开始采取11项关键行动,包括在COP26之 前完成澳大利亚长期减排战略的编制工作。 法律法规 澳大利亚在联邦和几个州的管辖范围内都制定有CCS监管框 架。2020年5月,澳大利亚对2006年近海石油和温室气体封存法 案( 联邦进行了修订,这样二氧化碳封存能够跨越联邦和州/领地 辖区之间的三海里边界。该法案统一并简化了二氧化碳跨境注入管 理。 4.0 区域现状一览 4.3 亚太 4.3 亚太 中国 在中国,CCS金融在2020年的气候金融探讨中 一直都是重点。 日本 日本一直在该地区大力支持和推广CCUS。日本开 发CCS技术不仅供国内使用,还着力将其打造成 为出口产业。 澳大利亚 澳大利亚有多个新项目在2020年进入项目 开发周期的不同阶段。 合作 CCS领域的合作已经成为2020年该地区的重要主题。其中包括: - 政府间的区域合作 (双边和多边合作) - 企业间的供应链合作 企业合作 政府合作 该地区的CCS试点项目涵盖多种形式,包 括天然气处理、化肥、制氢、垃圾焚烧、 钢铁、煤变化学品以及水泥。 东南亚 东南亚正成为一个新兴的CCUS关键枢纽:印度尼西亚、新加 坡、马来西亚、泰国、越南、文莱。 将CCS战略纳入国家长期气候变化承 诺的国家有: 新加坡 马来西亚 中国 澳大利亚 亚太CCS设施 亚太地区有10座商业CCS设施,分别 处于运营中或不同开发阶段。 有多座商用项目在2020年已经进入 设计阶段或早期开发阶段。 I 45 44桑托斯启动库珀盆地项目FEED (详情见下方案例分析) 碳运输和封存公司 (CTSCo) 目前正在做一个 12万吨/年的全链 条CCS示范项目。该项目计划捕集火力发电站排放的二氧化碳 并将其封存在苏拉特盆地。 Bridgeport Energy公司计划在苏拉特盆地开启一个100万吨/ 年的CO2-EOR 项目。 利益相关方正在研究澳大利亚北部和西北部的CCS 枢 纽。维多利亚州CarbonNet项目已完成评估钻井,目前正 就商业化选项向行业利益相关方征集意见。 4.0 区域现状一览 4.3 亚太 项目 很多新项目已经取得进展: 国家能源集团在陕西省启动年捕集15万吨CCS示范项目。该项 目将测试新型先进碳捕集溶剂和吸附材料。中国此前曾支持发 电、天然气处理、水泥、化肥、煤炭化工行业的示范项目。 值得注意的是,CCS的部署在中国面临一些困难和阻力。项目 进展受新冠大流行和低油价影响。2020年9月,中国提出2060 年实现碳中和的目标,且目前正在制定第十四个五年计划 24 。CCS极有可能被纳入十四五计划建议行动中。 日本: 区域协作的引擎 在清洁能源、项目融资、能力发展和技术转移的国际合作中, 日本一直发挥推动作用。日本新任首相菅义伟十月宣布,通过 使用可再生能源和氢能,加速CCUS等关键技术的研发,日本将 在2050年实现碳中和。 清洁氢气生产 46 。JCM对日本通过低碳技术、产品、系统、服务以 及基建部署实现的温室气体减排或消除贡献量进行合理量化 评估 。此外,JCM还在发展中国家实施缓解行动,从而为实 现日本的减排目标作出贡献。 JCM主要有三大目标 47 : 1. 促进业内领先低碳技术、产品、系统、服务以及基建的部 署,实施缓解行动,为发展中国家可持续发展作出贡献。 2. 对日本温室气体减排或消除贡献量进行合理量化评估,并 利用上述成绩实现日本的减排目标。 3. 通过促进全球温室气体减排或消除行动,为UNFCCC最终 目标作出贡献。 截至目前,JCM已经与17国家建立联系,包括印度尼西 亚、越南、老挝、缅甸、泰国、柬埔寨、菲律宾、蒙古、 孟加拉国、沙特阿拉伯、马尔代夫、埃塞俄比亚、肯尼 亚、哥斯达黎加、帕劳、墨西哥和智利 46 。 上图:苫小牧CCS示范设施 图片来源:Japan CCS Co., Ltd 下图:Mikawa发电厂 图片来源:东芝能源系统和解决方案公司 4.0 区域现状一览 4.3 亚太 国内项目 MIKAWA 项目 Mikawa项目是日本第一座商业规模示范项目,也是该国第一座BECCS 项目。该项目包括利用CCS将一座火电厂转化为生物质发电设施。碳捕 集环境影响评估已经做完,调试已于2020年中开始。该项目将每天捕 集生物质锅炉排放的约500吨二氧化碳。 新CCS研究项目 新能源和工业技术发展组织(NEDO)挑选了一批业内企业组成研究团 队,对北海道苫小牧市精炼厂的循环二氧化碳展开研究。该研究团队还 将调查使用捕集二氧化碳生产甲醇的情况。氢气的来源主要来自精炼厂 或现有苫小牧CCS设施内的水电解设施。将CCU设施与CCS设施结合以 后,有望共用一列碳捕集装置,进一步加强两座设施之间的互操作性。 国际合作:技术转让与金融支持 日本一直在与域内多个国家就CCS展开合作。两个全新的重要合作计划 如下: 高二氧化碳气田开发联合研究计划 日本石油天然气与金属矿产资源机构(JOGMEC)、马来西亚国家石 油公司以及日本JX石油天然气勘探公司达成协议,就结合CCS的高二氧 化碳气田开发展开联合研究。该项目将深入研究天然气制氢以及氢气出 口日本的可能性。JX和JOGMEC将合作开发新能源价值链。 印度尼西亚联合信用抵消机制(JCM)研究 在印度尼西亚的介绍部分(甘地项目)已经提到,日本和印度尼西亚 成立合作伙伴项目,研究JCM在大型CCS示范项目的应用。在实施日本 先进低碳技术以后,该项目将对温室气体减排成果进行量化。 印度:加速追赶阶段 能力发展以及利益相关方的参与向来都是关键主题。开发银行和国际清 洁能源计划资助的技术协助项目,让越来越多的人理解CCS及其在脱碳 中扮演的角色。 印度钢铁和水泥行业目前正积极将CCS纳入减排雄心之中。印度瑞来斯 实业公司已宣布将一项CCS技术开发项目纳入其净零承诺之中 40 。 2020年9月,六家印度企业就2050年实现净零排放发布“行业宣 言”。这六家企业将探索包括碳固存在内的多种脱碳方式 41 。 印度科技部已设立二氧化碳封存国家研究计划,并于八月呼吁各界就支 持CCS研究、开发、试点和示范项目献言献策 42;43 。这也属于加速CCS 技术计划(ACT)的一部分,且为此印度已承诺斥资100万欧元,为印 度的参与者提供支持。被选中的项目伙伴方必须至少来自三个ACT国家 且项目按计划能在2021年9月开工 44 。 要达成可持续发展目标(SDGs)并建设零碳社会,需要的不 仅仅是节能和扩展可再生能源,还需要部署CCS来捕集和封 存经济活动的碳排放。除此以外,还要在全社会落实CCU和 碳循环,把二氧化碳作为一种资源来使用。 为响应国家大力发展CCS的政策,JCCS在北海道苫小牧市展 开CCS示范项目。该项目于2019年11月实现二氧化碳累计注入 量30万吨的目标,证明CCS是一种安全可靠的技术。 利用该项目衍生的技术和知识,JCCS将继续着力解决有关 CCS部署的问题,并为日本政府针对全球暖化提出的典型应 对措施做出贡献。这些措施包括CCS、CCU和碳循环。此 外,JCCS还将继续发挥作用,让国际社会了解上述努力。 为响应国家大力发展CCS的政 策,JCCS在北海道苫小牧市展开CCS 示范项目。该项目于2019年11月实现 二氧化碳累计注入量30万吨的目标, 证明CCS是一种安全可靠的技术。 49 48尽管过去一年因油气价格下跌,经济遭遇挑战, 但沙特阿拉 伯、科威特、阿联酋、卡塔尔、巴林以及阿曼等海合会国家已 跃升为全球CCS中短期重要行动者。虽然人口不到全球百分之 一,但这些国家石油年产量约占全球石油年产量四分之一 48 。 鉴于多家机构纷纷预测石油天然气需求因近零排放将有所下 降,产业多元化和脱碳获得越来越多的重视,所有海合会国家 都为此制定了令人信服的战略目标。 政策 对气候行动的投入在不断加强。CCS同可再生能源、替代石油 煤炭的天然气以及提高能效一起构成国家低碳计划强有力的组 成部分 49;50; 51 。 CCS在该地区发展起来的循环碳经济这一概念 中发挥强有力的核心作用(见下方介绍)。推动CCS项目的另 外一个驱动力,源自于让二氧化碳取代天然气来提升石油采收 率的巨大需求52 。 中东地区近四分之三的二氧化碳排放来自两个国家:沙特阿拉 伯和阿联酋 48 。两国都是“创新使命”成员,积极参与清洁能源部 长级CCS计划。两国还发布了雄心勃勃的国家战略力求实现经 济多元化和去碳化 50;53 ,并向UNFCCC提交了明确定义CCS地 位的国家自主贡献 54;55 。沙特王国国家石油公司准备进一步降低 作业碳排放,以实现其全球最低石油生产碳足迹的承诺并为此 不断改善提升56;v 。 项目 目前CCS主要活跃于三个国家阿联酋、沙特阿拉伯和卡塔 尔 : 阿布扎比阿联酋钢厂是ADNOC AI Reyadah项目一期,年捕 集量约为80万吨。 第二期已经开始,计划从2025年开始,每年再从Shah天然气 处理厂捕集230万吨二氧化碳用于提升采油率。 ADNOC的目标是到2030年前将作业排放强度降低25%,其 中包括与AI Reyadah三期同步发展,每年从Habshan和Bab 天然气处理设施再捕集200万吨二氧化碳。 沙特阿美乌斯马尼亚油田(属于加瓦尔油田)每年采油使用 哈维亚天然气凝析液工厂捕集的80万吨二氧化碳 56 。 沙特基础工业公司(简称SABIC)位于朱拜勒的乙烯工厂CCS 设施每年捕集量约为50万吨,用于甲醇和尿素生产。 卡塔尔燃料添加剂公司的甲醇工厂每年捕集量为20万吨 卡塔尔天然气公司宣布计划2019年底在拉斯拉凡天然气液化 厂添加CCS设施 57 初期捕集量为每年210万吨,预计2025 年会升至每年500万吨。 上图: 卡塔尔天然气公司拉斯拉凡液化天然气工厂。图片来源:卡塔尔天然气公 司 下图: 沙特阿拉伯哈维亚天然气厂。图片来源:沙特阿美 中东地区发电温室气体排放量是石油天然
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