通过碳捕获、利用和储存来缩小排放差距

关 闭 发 射通 过 碳 的 间 隙捕 获，利 用& STOR年龄 AUTHORS 采用新的杠杆提供脱碳 Martin Dix奥利弗·戈利Martijn EikelenboomTrung Ghi 世界各国都雄心勃勃脱碳目标。然而，尽管有一些进步，愿望和愿望之间的差距现实正在增长。温室气体排放全球范围内上升，工业排放证明特别难以减少。交付有效因此，工业脱碳需要额外的杠杆，特别是碳捕获，利用率和存储(CCUS)。这个观点解释了CCUS提供的机会企业及其解决气候问题的潜力目标。 在2030年之前。此外，一些行业(如水泥)不能完全采用氢气，原因是化学反应不可避免的排放在生产过程中。 需要新的方法去中心化 根据《巴黎协定》，2015年国际气候变化条约,国家引入了严格的目标和期限去碳化以限制全球经济的增长温度远低于工业化前2°C水平。然而，脱碳方面的进展已经停滞不前，有三个重要因素推动了需要新颖的方法： 这些挑战需要采用新的 方法以及现有的努力。首先其中包括CCUS (参见侧栏“什么是CCUS？“)作为行业的临时解决方案未来的目标是采用氢气，但必须满足短期脱碳需求(例如，钢铁)或需要长期解决方案缺乏替代品(例如，水泥)。The联合国政府间小组关于气候变化(IPCC)强调了CCUS的重要性，强调其在2022年的重要性报告并强调其作为一个重要的过渡到净零的一部分。 1.排放量实际上正在增加两者 在全球和许多国家。自2020年以来，全球能源相关二氧化碳排放量增长了7.2%，根据国际能源署（IEA）。 CCUS设施目前在11 2.现有的杠杆是不够的。尽管 包括美国在内的世界各国,巴西、挪威、沙特阿拉伯、中国和澳大利亚。另有14个国家正在发展或建设项目，包括法国，英国、荷兰、泰国和印度尼西亚。然而，由于其规模、复杂性、高投资要求，交货时间长，和支持基础设施(例如，管道和存储设施)，CCUS尚未广泛使用可供当前使用。 可再生能源的大规模扩张，不断增长的氢气使用量，并增加能源效率，两者之间存在差距政策和规定的目标。例如，根据气候行动跟踪，多个预计各国将错过2030年减排目标，包括主要的CO2 -像美国，英国，中国，和德国。 3.事实证明，关键领域很难脱碳。 减排在某些工业部门，例如能源密集型过程(例如，生产者水泥和钢铁)，大规模基荷电力目前使用煤炭或天然气的发电机，和分散式热电联产代。 什么是CCUS？ CCUS涉及捕获和有效高浓度的使用或储存由以下因素推动的活动排放的二氧化碳化石燃料或生物质，如电力发电和工业生产。如果没有在现场使用，这个捕获的二氧化碳是通过管道压缩和运输，船舶、铁路或卡车，用于一系列通过碳捕获和利用率(CCU)或注入深地质构造，它被困的地方永久通过碳捕获和存储（CCS）。 随着可再生能源和电气化的兴起在交通和供暖等领域，有效的能源密集型产业的脱碳仍然是一个挑战。清洁氢气提供了一个有前途的解决方案，特别是对于像钢铁生产。然而，它的全部潜力取决于充足的存在清洁氢气供应和必要的基础设施，这不太可能到位 在欧洲，CCUS的采用是由经济驱动的和排放者的监管成本。基于欧洲能源交易所(EEX)数据预计排放量将进一步增加，超过到2020年代中期100 €/ tCO2，而CCS的平准化成本预计将进一步大多数行业的下降，如图所示1.这种预测是基于实现从中欧到离岸的潜在航线北海的储存设施。然而，成本仍可能超过EUA潜在的节省在某些行业的某些应用中，如金属生产，并创建必要的CCUS设施需要大量的长期投资。 欧洲 透 视 已实施或宣布的CCUS计划设施。在欧盟的27个成员国中，有20个提到CCUS在他们的国家能源和气候计划中。在一些目前没有CCUS计划的国家，情况正在发生变化。尤其是德国，看到了对这项技术的新兴趣。然而，作为一部分，提高CCUS的雄心国家脱碳战略差异很大英国、荷兰和挪威总共代表了大约75%的目前计划的碳捕获能力到2030年欧洲。 理解 CCUS价值链 玩家在CCUS中探索机会生态系统应该了解以下四个步骤：从源头到汇的价值链(见图2)。总之，CCUS的全球市场是值得的2022年估计为2 - 30亿欧元，其中期间每年增长5%根据ADL分析，前五年。作为如图3所示，机会是： -捕获。捕获是最资本的-密集区域，但收入最高potential. It is a strong fit for companies与现有的B2B和工业客户关系，因为它们可以提供捕获作为综合能源战略的一部分。 -运输。运输提供最小的相对经济价值，但需要最低资本支出。这表示天然气分配的潜在机会/输电系统运营商扩大他们的业务来自邻近地区。 定 位 市 场 上 的 成 功 CCUS市场的快速发展意味着玩家需要迅速采取行动来拥抱机会，建立伙伴关系，创造新的商业模式，并采用创新和合适的技术。成功需要重点在五个构建块上，首先设置一个清晰的愿景和战略，然后理解客户需求、产品和服务以及发展相关能力。支持这些构建块，并创建一个有效的战略和运营计划，公司需要询问和回答关键问题(见图4)。 -存储。由监管机构驱动的更高成本要求使海上存储比以前贵三倍左右陆上存储。因此，规模至关重要，因为正在挑选地质合适的国家和支持性法规。成功需要强大的客户合作伙伴关系；这是特别是相关的石油和天然气公司具有近海勘探经验以及进入枯竭的油气田。 然而，CCUS市场正处于起步阶段，许多领域，包括法规，仍在例如，现有的公共补贴激励措施在很大程度上无法与那些支持可再生能源。还有一个需要解决当前公众的担忧CCUS并促进对其更大的接受benefits. This is especially the case in countries像德国，这些担忧导致了有效禁止储存二氧化碳(见侧栏“CCUS在德国的未来”)。 -用法。出售二氧化碳供他人利用行业带来额外的上行潜力但需要接触有需求的客户对于二氧化碳，这意味着玩家将需要竞争与现有的化学公司和正在创新进入的初创企业为最终用户提供更可持续的生活方式。 -端到端“CCUS即服务”。管理 整个价值链为捕捉显著的价值；它需要有效的整个生态系统的伙伴关系由强大的项目管理专业知识。 CCUS在德国的未来 目前，CCUS项目在法律上很困难，在德国几乎不可能实施；因此，还没有开发最近。截至2023年中期，大规模二氧化碳封存已经被禁止了十多年，而二氧化碳的出口，比如到储存地点，也被禁止，使得CCUS在这一点上不可行时间。然而，情况正在迅速变化，推动对该技术重新产生兴趣： 这些变化导致预期的德语对CCUS的需求在34到73公制之间到2045年二氧化碳吨(约三分之一2022年工业总排放量)，根据德国能源机构的荟萃分析Deutsche Energie - Agentur (Dena). While the大部分捕获的碳预计将是储存(CCS)，额外碳的份额使用需求(CCU)预计将稳步到2050年，每年增长5% - 6%到亚瑟·D·利特尔(ADL)分析，由新的对绿色甲醇和石脑油（电子燃料）的需求以及潜在的建筑材料。因此，CCU提供了一个特别有趣的业务捕获和销售的公司的机会他们的二氧化碳作为一种商品，而不是支付用于其存储。示例包括计划的新海德堡领导的水泥行业项目材料(气候)和CEMEX (混凝土化学品)将排放的二氧化碳转化为清洁电子燃料和可再生产品。总体而言，估计CCS和CCU的市场价值到2045年达到8 - 100亿欧元，基于ADL计算。然而，这些数字是基于2021年的数据。最近的政治和行业公告可能会显著增加需求并加快时间框架为了增长。 -监管的转变。联邦政府正在积极重新考虑自己的立场。根据经济事务部和气候行动，一个全面的碳将制定管理策略，并2024年初提交。--不断增长的投资。多个玩家,包括海德堡材料(水泥/建筑材料)，Wintershall Dea和Equinor (油和天然气)，和E. ON (能源公用事业)，投资CCUS，并宣布了各种该领域的项目和伙伴关系。二氧化碳基础设施的增加。管道正计划从工业中心到港口，如鹿特丹（荷兰）和Wilhelmshaven（德国），继续运输到北海近海仓库设施，包括Porthos（荷兰），北极光项目（挪威）和项目格林桑（丹麦）。 鉴于变化的步伐和日益增长的需求为了使CCUS达到脱碳目标，等待法规、基础设施和公众意见一致不是一种选择。这对玩家现在采取行动，收获的潜力不断增长的CCUS市场和解决关键上面概述的构建块的问题： 4.能力-建立能力和 ecosystem. While CCUS may share some与现有的操作相似，它也需要新的和独特的功能大多数玩家。这些进步要求他们进行公正的审查现有能力，并确定差距填充。获得的知识应该是转化为快速行动计划，涵盖所有领域，如外部招聘，以便建立一个完整的能力集。此外，作为个别公司可能只覆盖价值链中的一两个步骤，挑选正确类型的合作伙伴需要市场对竞争的洞察力和理解生态系统及其中的角色。一旦合作伙伴战略已经定义，公司需要快速选择潜力最适合其长期CCUS的合作伙伴需求和定位。 1.愿景和战略-从明确的目标开始 和优先级设置。公司必须决定关于他们的增长雄心，并定义一个明确的CCUS的愿景和切实目标。那里在地理上有多种选择和业务范围，所以明确优先级设置对于确保激光聚焦在正确的位置至关重要机会。审查合适的业务沿CCUS价值链定位和确定相关的商业模式，以进一步追求和学习。 2.产品和服务-快速的市场测试 对于CCUS命题。了解使用案件将提供所需的价值仍不清楚。因此，组织需要监控必要技术的创新，同时验证和迭代他们的命题行业客户和使用反馈来完善他们以敏捷的方式进行活动。 5.组织和指导-最小化组 内部复杂性。进入CCUS市场意味着拥抱新的商业模式和变得更加敏捷和灵活。公司需要降低内部复杂性项目团队和利用最佳实践创建有效的CCUS业务。他们必须采取务实的方法，定义CCUS不同阶段的结构，这可能意味着拥抱一个灵活的项目式设置在建立和转向更正式的过程中，扩展时的流程驱动型组织。 3.客户-基于场景的市场评估。了解两个市场动态和客户需求至关重要当进入CCUS市场时。这需要公司识别有吸引力的客户细分市场和他们未满足的需求以及评估相关情景和关键决定市场发展的路标。这应该作为定义的基础不同情况下的平衡市场前景按国家、地区和行业划分的场景。 C o n c l u s i o n 建 立 有 效 的 C C U S S T R A T E G Y C C U S正 在 右 移 动至 中 心 台 在整个欧洲，CCUS正迅速走向中心舞台通过增加活动，明确的市场需求，不断增长的投资，and expected regulatory changes. However, access to CO2基础设施变得越来越稀缺，因为需求增长；开发新能力需要数年时间。公司必须现在采取行动，通过以下方式将自己定位在CCUS价值链中： 1分析方案。使用评估客户的未来需求基于情景的规划，以了解市场动态。23定义战略定位。设定野心，定义指导原则和短名单商业模式。了解生态系统。识别和构建整个生态系统的伙伴关系，并确保基础设施接入。45详细介绍商业模式。通过模拟机会商业案例，探索合作方法，并定义路线图。推动项目卓越。引导商业活动通过利益相关者参与，并监控和跟踪通过明确的KPI取得进展。 自那时以来，Arthur D. Little一直处于创新的最前沿 1886年。我们是公认的思想领袖战略、创新和技术改造-密集和融合行业。我们导航我们的客户通过不断变化的业务生态系统来发现新的增长机会。我们使我们的客户能够建立创新能力和改变他们的组织。 我们的顾问拥有丰富的行业实践经验结合关键趋势和动态的优秀知识。ADL存在于全球最重要的商业中心世界。我们很自豪能够为大多数财富1000强公司提供服务，在除了其他领先的公司和公共部门组织。