碳捕获、利用与封存(CCUS)研报总结
概述
CCUS 是一种通过捕获工业源二氧化碳并永久封存来减少温室气体排放的技术。尽管 CCUS 具有潜力,但仍存在诸多误解和挑战。本报告旨在为难以减排的行业领导者提供基于事实的 CCUS 概述,涵盖技术、部署、成本和政策等方面。
CCUS 技术与基础设施
CCUS 价值链包括捕获、运输和封存三个环节。捕获技术主要包括燃烧后捕获(如胺法、固体吸附剂、低温分离)、燃烧前捕获和燃烧中捕获。运输方式包括管道和非管道运输(如公路、铁路、船舶)。封存主要指将二氧化碳永久储存在地下咸水层、枯竭油气田等地质构造中。
全球部署现状与趋势
目前全球 CCUS 捕获能力为每年 5100 万吨二氧化碳,在建项目为 2100 万吨,规划到 2030 年将达 1.32 亿吨。部署主要集中在油气生产地区(特别是美洲),欧洲则专注于发电和工业减排。伦敦地下二氧化碳封存登记处记录了全球大规模二氧化碳封存项目,证明地质封存技术成熟且安全。
部署挑战与解决方案
CCUS 面临的主要挑战包括:
- 融资:CCUS 项目前期资本投入高,需要政策激励(如差价合约、碳定价机制)和市场化机制(如碳税、排放交易体系)支持。
- 政策驱动:国际和各国政策框架差异较大,需要协调统一标准,确保封存安全性和减排效果可核查。
- 技术成本:捕获系统能耗较高,需要技术创新降低成本(如提高捕获效率、开发新型溶剂)。
- 公众认知:需消除对 CCUS 的误解(如技术不成熟、封存不安全等),建立透明监管机制。
CCUS 与二氧化碳移除路径的协同
二氧化碳移除(CDR)技术(如直接空气捕获与封存、生物质能源结合碳捕获等)与 CCUS 可协同发展,共享基础设施,降低成本。CDR 可为 CCUS 项目提供额外需求,推动市场发展。
未来行动建议
为推动 CCUS 商业化发展,建议:
- 建立“减排优先”原则,确保 CCUS 项目减排效果显著。
- 发展共享网络,提高基础设施利用率。
- 推动技术进步,降低能耗和成本。
- 建立互操作性标准,促进 CCUS 产品市场发展。
- 加强国际合作,统一监管标准。
研究结论
CCUS 是实现碳中和目标的重要技术路径,但需克服融资、政策和技术等挑战。通过技术创新、政策支持和市场机制,CCUS 可为难以减排的行业提供有效减排方案,并与 CDR 技术协同发展,共同推动气候行动。