以可更新的方式达到零捕获碳技术文件 4 / 2021作者 ： Martina Lyons ， Paul Durrant 和 Karan Kochhar © IRENA 2021除非另有说明，否则本出版物中的材料可以自由使用、共享、复制、复制、印刷和 / 或存储，前提是作者作为来源和 IRENA 作为版权所有者给予适当的确认。本出版物中属于第三方的材料可能受单独的使用条款和限制的约束，在使用此类材料之前，可能需要获得这些第三方的适当许可。书号 ： 978 - 92 - 9260 - 362 - 5引用 ： 里昂 ， M. ， P. Durrant 和 K. Kochhar （ 2021 年 ） ， “实现可再生能源零 ： 捕获碳 ” ， 国际可再生能源机构 ， 阿布扎比。关于 IRENA国际可再生能源机构 （ IRENA ） 是国际合作的主要平台，是卓越中心，是政策，技术，资源和金融知识的储存库，也是推动全球能源系统转型的实地行动的驱动力。IRENA 成立于 2011 年，是一个政府间组织，促进广泛采用和可持续利用各种形式的可再生能源，包括生物能源，地热，水电，海洋，太阳能和风能，以追求可持续发展，能源获取，能源安全和低碳经济增长和繁荣。.Acknowledgements本工作文件是由 Martina Lyons ， Paul Durrant 和 Karan Kochhar 在 Dolf Gielen 的指导下撰写的。该论文受益于 IRENA 同事 Michael Taylor 关于成本的宝贵投入 ， Simon Benmarraze ， Paula Nardone 和 Josepine Axelsson 关于 NDC 的投入 ， 以及 Seungwoo Kang 和 Aravind Ganesan 关于 BEC该工作文件受益于 Eve Tamme （ 气候原则 ），Alex Joss （ UNFCCC 气候冠军团队 ），Mai Bi （ 伦敦帝国理工学院 ），Saa O 'Coor - Morberg 和 Kash Brchett （ 能源过渡委员会 ） 和 Wolfgag Scheider （ 欧洲委员会 ） 提供的技术审查。还收到了 IRENA 同事 Herib Blaco，Fracisco Bosell，Pablo Carvajal，Remi Cerda，Pal Komor 和 Carlos Riz 的宝贵反馈和评论。该报告由弗朗西斯 · 菲尔德编辑。有关更多信息或提供反馈 ：免责声明本出版物中表达的观点是作者的观点 ， 不一定反映 IRENA 的观点或政策。本出版物不代表 IRENA 对任何主题的官方立场或观点。技术论文系列是对技术讨论的贡献 ， 并传播有关主题的新发现。此类出版物可能受到相对有限的同行评审。它们由个别作者撰写 ， 应相应地引用和描述。本文表达的发现 ， 解释和结论是作者的发现 ， 解释和结论 ， 不一定反映 IRENA 或其所有成员的意见。 IRENA 不对本工作的内容承担责任 ， 也不保证本文数据的准确性。IRENA 或其任何官员，代理商，数据或其他第三方内容提供商均不提供任何明示或暗示的保证，他们对使用本文的出版物或材料的任何后果不承担任何责任或责任。提到特定的公司、项目或产品并不意味着它们得到 IRENA 或作者的认可或推荐。本文所采用的名称和材料的呈现并不意味着 IRENA 或作者对任何地区、国家、领土、城市或地区或其当局的法律地位或对边界或边界的划定表示任何意见。 CHAPCHETERR以可更新的方式达到零Capturing碳碳捕获和储存 （ CCS ） ， 碳捕获和利用 （ CCU ） 和二氧化碳去除 （ CDR ） 技术的现状和潜力 ， 以及它们与可再生能源在全球净零排放途径中的协同作用。3 4以更新的方式达到零 ： 捕获碳3. CCS 、 CCU 和 CDR 的未来作用264. 今后 10 年需要采取的行动34参考文献40Annexes43参考文献101附件 A:CCS 、 CCU 和 CDR 及其在排放中的作用reduction44附件 B:CO2 捕获 - 状态和电位54附件 C:二氧化碳运输的现状和潜力80附件 D:CO2 的现状和潜力存储83附件 E:CO2 的现状和潜力利用率92附件 F:CDR 技术的现状和潜力 (BECCS &DACCS)952. 碳捕获、运输、利用和储存的现状19CONTENTS数字表框缩写执行摘要566781. 碳捕获的作用13 5CHAPTERFigures图 1:IRENA 计划能源方案 （ PES ） 和 1.5 ° C 方案 （ 2021 - 2050 ） 中的技术总投资.. 10图 2:碳循环 14图 3:全球碳捕获装机容量的规模需要 15图 4:碳链 17图 5:CCS 、 DACCS 和 BECCS 的商业、试点和示范项目份额 20图 6:CO2 捕集的技术就绪水平技术 ...................................................................................................................................2图 7:二氧化碳捕集技术的商业可用性 22图 8:各种报告的选定捕集技术的 CO2 捕集避免成本科学出版物 23图 9:陆上和海上储存的成本估算 25图 10:CCS 、 CCU 和 BECCS 在各部门的作用 27图 11:通过碳途径的生产成本 ， 占可再生途径的百分比 28图 12:到 2050 年按部门分列的二氧化碳捕获、利用和 / 或储存份额 29图 13:2050 年按部门划分的 BECCS 份额 32图 14:未来 10 年需要采取的行动 35图 15:CCS 工厂 ， 2010 - 2020 年 46图 16:化石燃料的重要性下降 （ 化石燃料主要供应 ， 2018 - 2050 年 ， 1.5 ° C 情景 ） 50图 17:通过碳途径的生产成本占可再生途径的百分比 53图 18:每个源的 CO2 浓度 54图 19:后燃烧 55图 20:预燃烧 56图 21:氧燃烧 56图 22:用化学溶剂直接捕获空气 57图 23:不同运行阶段化石燃料发电中 CCS / CCU 项目的非详尽清单 58图 24:CCGT 和超临界燃煤电厂的 LCOE 将于 2025 年在澳大利亚进行调试美国 60图 25:来自不同运营阶段的天然气加工的 CCS / CCU 项目的非详尽列表 64图 26:水泥生产和组件 66图 27:水泥行业不同运营阶段的 CCS / CCU 项目非详尽清单 67图 28:处于不同发展阶段的钢铁行业 CCS 和 CCU 项目清单 70图 29:石化和化学工业中 CCU 和 CCS 工厂的非详尽清单 72图 30:氢气使用趋势 ， 1980 - 2018 年 77图 31:蓝氢 CCS 项目 78图 32:主要油气田 （ 不包括盐层 ） 的二氧化碳储存资源 （ 百万吨 ） 84图 33:主要国家的存储资源评估 85图 34:一些 CO2 - EOR 商业和示范项目概述 (正在进行、已完成和计划) 86 6以更新的方式达到零 ： 捕获碳图 35:贫化油气中二氧化碳储存的一些示范项目概述字段................................................................................................................87图 36:一些项目在盐层中储存二氧化碳 88图 37:储存成本概述 (盐层和枯竭或废弃的石油 / 天然气字段)..........................................................................................................89图 38:欧洲存储成本概述 90图 39:CO2 枢纽、集群和运营中的运输网络或发展.........................................................................................................................91图 40:CO2 利用应用 93图 41:再排放利用的 CO2.....................................................................................................................94图 42:正在进行和计划中的 BECCS / BECCU 项目的非详尽列表 97图 43:非详尽的直接空气捕获列表项目....................................................................................................................................100TABLESTABLE 1:在 IRENA 的 1.5 ° C 下 ， 2050 年生物碳捕获的潜力Scenario................................................................................................32TABLE 2:将 CCS 纳入 G20 国家提交《气候公约》的长期战略 51TABLE 3:通过不同方法进行燃煤发电的经济性和排放概述 61TABLE 4:选择用于捕获水泥厂中的 CO2 的后燃烧和富氧燃烧技术 68TABLE 5:选择在钢铁厂捕集 CO2 的后燃烧和富氧燃烧技术 71TABLE 6:从氨中捕获碳的性能、成本和准备水平概述和甲醇生产 73TABLE 7:从乙烯生产中捕获碳的性能 ， 成本和准备水平概述 73TABLE 8:不同生物质整合方法的碳和能源效率 74TABLE 9:基于化石燃料的 CCS 和 BECCS 的避免 CO2 成本比较 75TABLE 10:基于生物质和 CCS 的氨和甲醇生产路线的比较 76TABLE 11:从独立捕获碳的性能、成本和准备水平概述制氢 79TABLE 12:来自文献 100 的 DAC 的资本和 CO2 避免成本BOXES方框 1:BECCS 和 DACCS 16方框 2:消除和减少排放 17方框 3:技术准备水平 45方框 4:捕集 CO2 的三种主要方法.............................................................................................................55方框 5:CO2 枢纽 ， 集群和运输网络 90 CHAPTER7缩写AMP 氨基 - 甲基 - 丙醇ATR自动热重整BECCS生物能源与碳捕获和储存BF - BOF高炉 - 碱性氧气炉° C摄氏度CaO氧化钙CAPEX资本支出CCGT联合循环燃气轮机CCS碳捕集与封存CCU碳捕获和利用CDR 二氧化碳去除CO2二氧化碳CO2eq二氧化碳当量CS粗钢DAC直接空气 （ 碳 ） 捕获DACCS直接空气 （ 碳 ） 捕获和储存DACCU直接空气 （ 碳 ） 捕获和利用DRI直接还原铁EAF电弧炉ECRA欧洲水泥研究院EIB欧洲投资银行EJexajouleEOR提高采收率EU欧洲联盟FOAK首创Gt 千兆吨Gtpa千兆吨每年GW 吉瓦特H2氢气HRC热轧卷板IEA国际能源署IPCC政府间气候变化专门委员会ktpa每年千吨kWh千瓦时kwhe千瓦时电LCOE均衡的电力成本LEDS低温室气体排放发展战略土地利用、土地利用的