借助能源化工企業優勢以CCUS技術方案實現脫碳

馬勁風 王浩璠 李 琳

“企業開展CCS的技術水平與項目實施成本，也是在C C S競爭中獲利的關鍵因素。在目前階段，企業需要提前謀劃和布局CCS，才能在低碳轉型中獲得優勢?！?/p>

黨中央、國務院印發的《關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》和國務院印發的《2030年前碳達峰行動方案》中，強調了發展CCUS（碳捕集、利用與封存）對我國減排的重要性。2023年8月，國家發展改革委等10部門聯合印發《綠色低碳先進技術示范工程實施方案》，提出全流程規?；疌CUS示范、二氧化碳先進高效捕集示范、二氧化碳資源化利用及固碳示范3個重點方向。以CCUS技術實現脫碳，也是我國和世界許多國家兌現《巴黎協定》中國家自主貢獻（NDCs）目標的一部分。

充分認識確保能源安全和能源化工產業脫碳的最佳路徑

在人類的碳減排工具箱中，唯有森林碳匯和以CCUS為核心的碳移除技術可以將工業革命以來排放到大氣中的二氧化碳移除。從碳循環的科學路徑看，二氧化碳回歸到地下深部、實現與大氣的永久隔離才能真正降低大氣中二氧化碳濃度。因此，CCUS實現的永久二氧化碳地質封存與森林碳匯是等價的產品，而且CCUS可以比森林碳匯更快速、大規模實現減排，在中國西部干旱、中東沙漠等難以開展森林碳匯的區域，CCUS擁有巨大的優越性。與此同時，森林碳匯容易受氣候變化等導致的大火、蟲害等影響而喪失碳匯能力，使得企業購買的用于抵消其排放的碳匯喪失，造成“漂綠”行為。永久二氧化碳地質封存則可以實現更加穩定和長久的碳匯，而成為發達國家諸多排放企業購買或者投資公司的新寵。比如亞馬遜、微軟、歐洲空客公司購買西方石油公司（Occidental）以直接空氣捕集二氧化碳加地質封存實現的碳信用額度，全球資產管理巨頭貝萊德（BlackRock）也將其管理的5.5億美元投資到西方石油公司的Stratos空氣捕集與地質封存項目，正是認定碳封存產生的碳信用額度可以為其管理的客戶帶來利益。

可再生能源主要是光伏、風電，以及為解決其間歇性問題所開展的儲能、氫能。CCS（碳捕集與封存）/CCUS（碳捕集、利用與封存）技術主要用于解決煤電及熱點聯產、氣電、石化等尾氣脫碳，以及耦合CCS的低碳天然氣、石油（二氧化碳驅油）等。

可再生能源與CCS技術各有優缺點，不同地區這兩類技術發揮的作用也不同。比如寒冷的地區和極端寒流天氣下，耦合CCS的化石能源可以在保障能源安全供應條件下實現凈零排放。煤炭、石油天然氣產地等沉積盆地區域，更加適合開展CCS。從北美看，化石能源產地的民眾更加支持CCS的部署，加拿大薩斯喀徹溫省一直擁有全球最高的民眾CCS支持度，這也是部署CCS項目的有利條件。

CCS/CCUS技術的高成本制約了更多企業的部署。一方面，可再生能源的部署政府補貼起到很大的助推作用，而CCS迄今還沒有任何政府補貼或者激勵措施。目前的碳減排如果只讓直接排放的煤電廠、石油化工等企業承擔費用，沒有看到其產品產業鏈及相關企業的受益是不公平的，這樣計算出來的CCUS碳減排成本自然比較高；另一方面，可再生能源如果耦合儲能、氫能來解決其穩定性、供電持續性問題，成本上并沒有優勢。以每天3-4小時發電的可再生能源制氫，仍然需要20-21小時耦合CCS的煤電，才能制造綠氫，其綠氫價格也不占優勢。

國內外油氣公司低碳解決方案

我國的油氣行業早已將可再生能源與CCS兩大類技術整合，歸屬新能源部門管理。我國三大油公司都已部署大規模CCUS示范和新能源投資項目。比如中國石油長慶油田開展的油氣與新能源融合發展中，在所屬定邊區塊開展了二氧化碳驅油、光伏、風電、地熱與植樹造林的多種碳減排技術綜合示范。中國石化推進百萬噸級CCUS項目，打造了我國首個百萬噸級CCUS示范工程。中國海油借助海上工程優勢，開發深遠海風電等。國家能源集團、中國華能集團等能源化工企業在部署可再生能源的同時，引領低濃度煙氣的大規模碳捕集和CCS示范。

從國際上能源公司碳減排的投資看，歐洲的油氣公司在可再生能源領域投資增長較多，而北美的石油公司則重點是CCS/CCUS。這其中主要的原因是歐洲大陸缺乏開展二氧化碳封存的場地，而北美則具有巨大的沉積盆地可以開展大規模二氧化碳地質封存。

比如，道達爾能源轉型主要是減少石油產品份額、增加天然氣（作為過渡燃料）和可再生電力的份額。其銷售組合占比中，到2030年天然氣占50%、石油產品占30%、脫碳電力占15%、生物質能和氫能占5%。到2050年，其能源銷售中可再生能源與電力占50%、生物質能源和氫能占25%、石油天然氣占25%，屆時將實現0.5億-1億噸/年二氧化碳地質封存量。

美國石油天然氣巨頭?？松梨诘牡吞冀鉀Q方案中，排第一位的是CCS，然后是氫能源、低排放燃料、鋰等。?？松梨趯⑵渥陨矶x為CCS的領導者，2023年花費近50億美元收購Denbury公司。在Denbury公司所擁有的1300英里的二氧化碳輸送管道中，大約70%在墨西哥灣沿岸的路易斯安那州、得克薩斯州和密西西比州—這是美國最大的二氧化碳減排市場之一，也是?？松梨谝恍┳畲蟮木C合煉油和化工基地的所在地。這筆收購，還在相應區域為?？松梨趲砹司哂袘鹇砸饬x的二氧化碳封存地點，使?？松梨诰邆淞顺^1億噸/年碳封存的能力。與此同時，?？松梨谝验_始進軍鋰礦行業，從2026年開始在阿肯色州開采鋰礦，達到年產至少1萬噸鋰的能力，目標是到2030年成為美國電動汽車電池的主要供應商。

發達國家油氣公司的可持續發展戰略與其國家的2050年凈零排放（碳中和）目標一致。挪威國家石油公司Equinor在《聯合國氣候變化框架公約》（UNFCCC）1994年生效之際，就開始建設Sleipner CCS項目，并于1996年9月開始注入二氧化碳。美國與加拿大合作開展的Weyburn-Midale油田二氧化碳監測與封存項目，則是1997年12月《京都議定書》簽署之后世界上第一個將來自煤（化工）的二氧化碳注入地下強化驅油與封存的項目。美國能源部則從1997年就開始資助碳捕集與封存項目研究。發達國家石油公司率先開展CCS示范，以及政府超前支持CCS研發，奠定了CCS技術商業化的基礎，使這些石油公司成為CCS技術的領先者。這些上世紀90年代中后期就開展的CCS項目，當時如何在政府激勵力度不高，甚至缺乏情況下啟動CCS項目，并且能夠持續運行二十多年迄今的商業模式，是國內能源化工企業需要學習和效法的對象。

把握國家“雙碳”目標帶來的發展機遇

當前，二氧化碳驅油封存項目在國際上存在爭議，其原因主要是注入地下的二氧化碳，一部分隨著原油產出而沒有達到永久地質封存的效果，即便如Weyburn項目那樣開展了回收回注，使二氧化碳一直保留在地下不泄漏，但是產出的油氣折算成二氧化碳，大于其封存的二氧化碳。這樣整體驅油項目仍然是高排放項目，因此加拿大、歐盟等國家及亞洲開發銀行等組織不認可二氧化碳驅油項目為減排項目。

因此，二氧化碳驅油封存項目能否獲得減排量認可，關鍵還是要證明整個項目是否是減排的。我國目前開展的捕集自工業源的二氧化碳輸送到油田進行驅油封存的項目，面臨的首要問題還是因為運輸距離遠，二氧化碳到井口價格高，從而驅油不具備經濟性，這也限制了油田擴大二氧化碳的購買和注入規模。

解決這一問題的有效機制還是采用激勵政策，或者采用碳稅、碳市場機制，讓碳排放企業買單，讓開展碳封存的減排企業獲益。目前，我國CCS/CCUS項目發展迅速，其規模遠超近幾年的各種預測。其主要驅動力來自以下幾方面：

國家即將實施的能耗雙控向碳排放雙控轉變，使得那些必須使用化石能源的增產或新投資項目，必須耦合CCS項目來實現減排。這時企業需要自行投資開展CCS或者出資外包給其他企業來實施CCS項目；

我國2030年前實現碳達峰后，將進入碳排放的下降期。此時，碳排放必須支付一定資金開展減排，CCS項目將進入擴大和獲利時期；

歐盟、英國等相繼實施碳邊境稅，而CCS技術可以有效降低產品碳足跡，會獲得更多企業的投資或支付CCS減排費用。

當然，企業開展CCS的技術水平與項目實施成本，也是在CCS競爭中獲利的關鍵因素。在目前階段，企業需要提前謀劃和布局CCS，才能在低碳轉型中獲得優勢，我們有理由相信，國家CCS的激勵政策、監管等工作會隨著項目的推動和擴大，水到渠成。