碳捕 集与封存 全球现状 2019 聚焦气候变化 实现气候变化目标 刻不容缓 碳捕集与封存 至关重要 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。 研究院团队由近 40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。 关于本报告 CCS是实现全球气候目标的关键减排技术。 碳捕 集 与封存全球现状 2019 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 、 Guloren Turan 和 Alex Zapantis，其他成员包括 Lee Beck、 Chris Consoli、 Ian Havercroft、 Harry Liu、 Patricia Loria、 Annya Schneider、 Eve Tamme、 Alex Townsend、 Lucy Temple-Smith、 Dominic Rassool以及 Tony Zhang。 本研究院其他员工也为 本报 告做 出了 贡献，他们是 Jamie Burrows、 Jeff Erikson、 Bruno Gerritts、 Carla Judge 、 David Kearns 、马湘山、 Rob Mitchel 、 Hiroshi Nambo 以及 Nabeela Raji。 缩写 BECCS 生物 质 能 结合 CCS 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 ETS 排放交易 体系 EU ETS 欧盟排放交易体系 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 Mtpa 百万 吨每年 MW 兆瓦 NDC 国家自主贡献 OECD 经济 合作 与 发展 组织 R 一旦与灵活的化石能源发电厂整合，就可提供可靠、随 时可调配的发电量，从而降低供电的整体成本 ; 可利用现有本该退役的基础设施， 延迟 关停成本 ; 可创造知识的溢出效应，支持创新型经济的增长。 要实现 1.5C温控目标，留给我们的时间所剩无几。广泛应 用 CCS是实现这些目标的关键。我们现在就要开始规模化 部署。 CCS 对于实现气候目标至关重要 尽管缓解 气候变化 迫在眉睫，过去 20年可再生能源占比提升迅 速，但是控制排放的进程一直缓慢。约 80%的一次能源供给来 自化石能源，这与 50年前相比没有任何改变。全球能源相关的 二氧化碳排放量再次呈现上升趋势，尽管暂时稳住了几年，但 在 2018年又升高 1.7%1。政府的承诺并没能弥合当前排放量和 全球剩 余碳 排放 预算之间的差距。 政府间气候变化专门委员会（ IPCC）和国际能源署（ IEA）的 分析结论一致，认为 CCS是达成气候目标低成本路径的关键组 成 部 分。 IPCC第五次年度评估报告（ AR5）认为，如果将 CCS排除在减排技术组合 之外，将 导致成本 翻 倍， 而且 这比将 任何其他技术排除在外的成本都要高。 全球变暖 1.5C特别 报 告 2 (IPCC SR15) 再一次证明 CCS 在避免气 候变化危险后果 中 所能发挥的重大作用。该报告强调，单靠减排 是不够的。若要将全球升温幅度在工业化前水平基础上控制在 1.5C 之内，全世界必须在 2050年之前实现净零排放。大部分模型 推演出的情景都显示，实现这一目标需要大力部署负排放技术。 BECCS 是其中现有不多的几个可以达到必要规模的 技 术之一。 正如 IPCC SR15报告所指出的，可以搭建减排模型，在不使用 CCS技术的 背景下 将全球升温幅度控制在 1.5C内，但有必要在 短期内大幅度降低能源需求。考虑到人 口 和 收入的增长，有必要 大力推行 社会和行为变革。然而目前的经验告诉我们， 激进 的 改 革 挑战 极大 ， 成功 的 可能 性 极低 。 2000 2018 2050 40 30 20 10 图 1 IEA可持续发展情景 (SDS)3中 的减排 注 : CCUS (碳捕集、利用和封存 ) 11 12 已发布政策情景 37% 效率 32% 可再 生能源 可 持续发展情景 8% 燃料转换 3% 核能 9% CCUS 12% 其 他 GT CO 2 2.0 CCS 大使 萨利 本森教授 普雷 科 特能源 研究所 联合主任 全球气候与能源项目主任 能源工程系教授 普雷 科 特能源研究所高级研究员 斯坦福大学 “过去二十年 间， 碳捕集和 封存 的作用 从 朝 理想 迈进 完成 不可能 之 可能 在 我十 几岁 时，在我的家乡北加州，大 规模山火差不多每十年一次，在人们的 惊愕中，数千栋房屋在大火中烧毁， 还 有更多的人无家可归。如今，大火每 年 发 生。就在此时此刻，往北一 百公里以 外， 77,000公顷 的土地正淹没在熊熊大火 中，整个加州被笼罩在浓烟之下。那些曾 经难得一见的极端事件，例如山火、洪 水、干旱、极端高温天气以及飓风，如今 发生的越来越频繁，造成巨大的社会和个 人损失。气候变化再也不是一个遥远的、 抽象的、不需要我们担心的东西。我现在 可谓忧心忡忡。 在过去 20间，碳捕集与封存的作用已经从 “锦上添花”变为“必不可少”。现在， CCUS是不可或缺的。我们现在需要的 CCUS是十亿 吨 *规模的。我们的碳预算用 的太快了，以至于在不久的 将 来我们极有 可能要从大气中捕 集 二氧 化 碳 。然而，这 是一个效率 远远低于 从点排放 源直 接捕集 二氧化碳的方法。因此，为什么不 在我们 还可以停止排放的时候， 加大力度扩大点 排放源的 CCUS呢 ？ 当然，无法加大力度的原因有很多。排在 首位的就是缺少行动力和投资吸引力 。可 能更重要的是，面前的现实和我们的雄心 壮志 之间的差距 ，即从现在 CCUS每年增长 10%到 2040前实现每年十亿吨。 如果增速可 以达到每年 20%并一直保持到 2040年 ，没 错， 到那时达到每年 十 亿吨完全没有问题。 就让我们行动起来吧。 锦上添花 变 为 必 不 可 少 。 如今， CCUS是不可 或缺的。 ” 萨利 本森教授 普雷 科 特能源 研 究 所 联合主任 全球气候与能源项目主任 能源工程系教授 普雷 科 特能源研究所高级研究员 斯坦福大学 *每年捕集和封存十亿吨 CO2 13 14 3.0 碳捕集与封存全球现状 1.0 前言 1.1 关于全球碳捕集与封存研究院 1.2 关于本报 告 1.3 缩写 1.4 CEO 寄语 2.0 应对气候挑战 : 需要 CCS 3.0 碳 捕 集与封 存 全 球 现状 3.1 全球 CCS设施更新 3.2 撬动加速部署的政策杠杆 3.3 全球二氧化碳封存一览 3.4 法律和监管一览 4.0 区域现状一览 4.1 国际气候政策一览 4.2 美洲 4.3 欧洲 4.4 中东和中亚 4.5 亚太 5.0 CCS的发展 : 技术及应用 5.1 天然气 5.2 氢 5.3 电力行业的 CCS 5.4 生物 质 能 结合 CCS (BECCS) 5.5 直接空气 捕集 (DAC) 5.6 CO2的 利用 5.7 CCS的创新 5.8 向净零碳未来的产业转型 6.0 附件 7.0 参考文献 15 3.0 碳捕集 与 封存 全球 现状 3.1 全球 CCS设施 更新 3.1 全球 CCS设施 更新 过去一年全球 CCS的发展和部署都在提速。这里的世界地图显示 CCS在全球的分布 不断 扩大。 2019年， 大规模 CCS设施 增加到 51 座 4。 其中 : 19座 运行中 4座在建 10座使用专门前端工 程设计 （ FEED）进入 高级 开发阶段 18座处于 早期 开发阶段 现在， 运 行 中 和在 建 项 目的年二氧化 碳 捕集和永久封存能力达 到 4000万吨。这一数字预计在接下来的 12-18个 月内还会上升约 100万吨。此外，还有 39个试点和示范 规模 设施（ 运行中 或即将 试运）以及 9个 CCS技术测试中心。 运行中 和 在建 大规模 CCS设施 处于 高级 开发阶段 大规模 CCS设施 已完工 大规模 CCS设施 大规模 = 年封存能力 400,000吨 运行中 和 在建 试点和示范规模 设施 处于 高级 开发阶段 试点和示范规模 设施 已完工 试点和示范规模 设施 测试中心 2019年 CCS的显 著进 展 2019年，超过 2500万吨来自电力和工业部门的二氧化碳通过利用 CCS被永久封存。 两座新设施投运，其他设施累计二氧化碳封存量实现重大里程碑 : 西澳大利 亚巴罗 岛 高更 天然气处理厂 二氧化碳 注入 于 2019年 8月启动。 这将是全球 最大专用 二 氧 化碳地质封 存 设施，预计满负荷生产时年 封存 量将达到 400万吨 5。 Alberta Carbon Trunk Line (ACTL)是一个长达 240公里 的 CO2管线，预计 2020年上线，将会为加拿大阿尔伯塔 省 工业部门 提 供 CO2输送服务。 North West Redwater Partnership公司 Sturgeon 精炼厂和 Agrium化肥厂将联手通 过该管线 为阿尔伯塔省中部 EOR作业 每年提供约 160万 吨 CO2。 1亿 吨 美国怀俄明州的 Shute Creek 天然气处理厂年二氧 化碳捕 集能力达 700万吨 ， 已 经累计从天然气处理作业中 捕 集 超 1亿 吨 CO2用于 EOR6。 3800万吨 美国北达科他州 大平原 合成 燃料（ Great Plains Synfuels） 工厂通过煤炭（褐煤）气化工艺捕 集 CO2，生 产的 合成气 （ 氢 和一氧化碳 混合气体）可供能 源使用和化学品生 产。 自 2000年投产以来，该工厂已经 为加拿大 Weyburn和 Midale 油田 EOR作业交付约 3800万吨 CO2 7。 2200万吨 在挪威大陆架上， Sleipner和 Snhvit CO2 封存 设施 已累计捕集和封存 2200万吨 CO28。 Sleipner是全球第一 座专门用于 CO2地质封存的 大规模 设施 ，自 1996年以来主 要用于封存天然气处理产生的 CO2。 1000万吨 位于巴西海上的 巴西 国家 石油 桑托斯 盆地 （ Petrobras Santos Basin） CO2-EOR设施实现天然气处理行 业 CO2捕集和 注入 量达 1000万吨 的里程 碑 9。 Petrobras仍在 不断扩大浮式生产储存卸货装置 (FPSO) 的产能，目标在 2025年前实现 CO2累计 注入 量超过 4000万吨 。 图 2 当前全球 CCS设施分布 ii 17 18 天然气处理 SNHVIT CNPC JILIN SHUTE CREEK PETROBRAS PRE-SALT TERRELL (FORMERLY VAL VERDE) CENTURY PLANT UTHMANIYAH GORGON ABU DHABI PHASE 2 LOST CABIN SLEIPNER 发电 CARBONSAFE ILLINOIS HUB* BOUNDARY DAM PETRA NOVA DRY FORK PROJECT TUNDRA 化学品 生产 ILLINOIS INDUSTRIAL SINOPEC QILU YANCHANG LAKE CHARLES METHANOL INTEGRATED MID- CONTINENT HUB 钢铁 制造 制氢 ABU DHABI PHASE 1 GREAT PLAINS AIR PRODUCTS QUEST ACTL STURGEON CARBONNET* PORTHOS 3.0 全球 碳捕 集 与 封存 现状 3.1 全 球 CCS设施更新 应用行业 运行中 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025+ Dry Fork 综合 商业 CCS 盆地 电力 公司 （ Basin Electric Power Cooperative） 计划从美国怀 俄明州 385兆瓦 Dry Fork火电站每年捕集 300万吨 CO2。 虽然正在扩大 CCS规划 规模 ，但速度不 够快 化肥 生产 ENID FERTILISE R COFFFEYVILLE ACTL AGRIUM WABASH 他们 准备利用近期 怀俄明 CarbonSAFE13正在研究临近地质封存 地层 进行 封存。该公司还在考虑将 EOR作为 CO2封 存 路径，利 用附近 CO2管 网和 EOR作业。 CarbonSAFE Illinois 枢纽 Macon Countyiii 基于 对 Archer Daniels Midland乙醇厂 伊利诺伊 工业 CCS设施的研 究成果 ，该项目准备在美国伊利诺伊州建设一个 5000万吨以上 的商业地质封存枢纽。邻近发电厂如 Prairie State Generation （ 816兆瓦火电厂， 1000万吨 二氧化碳 ）已经开始全面 FEED研 究 14，并且区域内乙醇厂也是潜在 二氧化碳 排放源。 一体式中部大陆堆叠式碳封存枢纽 （ Integrated mid continent stacked carbon storage hub） 位 于 美国西南的内布拉斯加州将建设封存基础设施， 收集 来自 本地区乙醇 厂、发电厂和 精炼厂 排 放的二氧化碳。二氧化碳排 放量在 190万 -500万吨的乙醇厂可以利用该基础设施。 内布拉斯 加 公 共 电 力 区 （ Nebraska Public Power District ） Gerald Gentleman电站 (煤电 ) 是这一封存枢纽的另一潜在二氧化碳来源。 该 电站正在进行 FEED研究，采用 Ion Engineering公司 的无水 ICE-21 溶剂 捕集 技术对电站进行 改造 15。 下方图 4显示了过去十年 CCS设 施 规 划 的发展。 该 图显示， 2010-2017年间， 规划 设施持续下降，之后 2018-2019逐年上 升。 对这样 的 发展趋势有很多解读 ，但很难对原因下定论。 不过极有可能始于 2007年中并贯穿 2009年全年的全球金融危 机是我们所观察到的下滑趋势的原因。伴随这一金融危机而 来的，是全球市场的不确定性和经济下滑。这使得政府将注 意力放在短期经济复苏，使私营部门将注意力放在如何活下 来。应对气候变化的行动从优先事项清单上跌落， 公共政策 和私有资本也应声响应。由于 CCS投资需要强有力的政策和 大量资本，因此对 CCS投资也随后撤 回。如 果 2007-2009的数 据显示项 目 规划 达到一个峰值，那么这一推测还有些 份 量。 然而，由于 我院 成立于 2009年 之 后，所以之前的数据无法获 得。 180 160 1 Mtpa CO2 圆圈面积与封存量成正比 运行中 在建 高级 开发 140 图 3 运行中 、在建和 高级 开发阶段的电力和工业 大规模 CCS设 施 *圆圈大小与设施捕集能 力成正比。设施所处行 业用 一 级 行业类别表 示 。 120 100 500万吨 Air Products位于美国亚瑟港 的碳捕集厂通过 将 蒸 汽 甲 烷 转化（ SMR）与 CCS挂钩，已经 减少 了 500万吨二氧 化碳排放 入 大气。该厂自 2013年投入运行 10。 400万吨 加拿大 Quest CCS设施自 2015年底投运以来一直在 捕集 制氢 SMR工艺产生的二氧化碳。壳牌（加拿大）宣布， 根据进度已经提前捕集并安全封存了 400万吨二氧化碳 11。 300万吨 Boundary Dam（ 边界 大坝 ） CCS 2014年底投 运， 是 发电行业第一座 大规 模 CCS设施，用于加拿大萨 省 Boundary Dam 3号 机组 。该设施在 2019年二氧化碳捕 集量 超 过 300万吨 大关 12。 CCS投资势头正缓慢提速。上面图 3显示的是未来五年及以后 CCS的增长。 2019年进入 高级 开发 iii 阶段的设施总结如下： 阿布 扎 比阶段 2 天然气处理厂 阿布 扎 比 国家石油公司 (ADNOC)正在开发其位于阿联酋的第二座 CCUS设施。该设施将从 其 天然气处理厂捕集 190万吨至 230万吨 CO2用于 EOR。阿布 扎 比阶段 1 (Emirates Steel Industries阿联酋钢 铁 公 司 钢 铁厂的 CO2捕集 ) 和阿布 扎 比阶段 2的设施都将在同一气 藏封存二氧化碳。 Wabash CO2固存项目 Wabash Valley Resources LLC 公司准备通过改造位于美国印第安纳 州的一座整体煤气化联合循环（ IGCC）工厂，开发一座 CO2近零排 放的氨厂。这一设施将捕集 150万吨至 175 万吨 CO2，并封存于 Wabash CarbonSAFE CO2 封存枢纽的专门地质封存点。 Tundra项目 Minnkota Power Cooperative 公司计划改造一座 310万吨至 360万吨 的 CO2捕集 厂用于 捕集美 国北达科他州 Milton R. Young火电厂 2号 机 组 产生的二氧化碳 ，该装置发电量达 455兆 瓦 。初期预备进行封存于 专门地质封存点。北达科他州 CarbonSAFE封存枢纽 iii目前正在研究 80 60 40 20 0 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 未来将该设 施封 存 的 二氧化碳用 于 EOR的可能性 。 运行中 在建 高级开发 早期开发 图 4 2010-2019大规模 CCS设施 规划 : CO2捕集和封存能力 19 20 废物 焚烧 水泥生产 NORWAY FULL CHAIN CO 年捕集和封存量 (百万吨 ) = 4 INTEGRATED MID- CONTINENT STACKED CARBON STORAGE HUB 3 CARBONSAFE ILLINOIS MACON COUNTY 9 NET ZERO TEESSIDE 1.9 - 19.4 Mtpa 2 - 15 Mtpa 0.8 - 6 Mtpa 1 ACTL 5 WABASH NORTHERN CARBONSAFE 8 LIGHTS 14 XINJIANG JUNGGAR 1.7 - 14.6 Mtpa 1.5 - 18 Mtpa 0.8 - 5 Mtpa BASIN CCS HUB 0.2 - 3 Mtpa 8 9 1 2 3 14 4 5 11 12 6 10 13 7 15 2 NORTH DAKOTA CARBONSAFE 7 PETROBRAS SANTOS 3 - 17 Mtpa BASIN CCS CLUSTER 9 FPSOs - 3 Mtpa 11 PORTHOS 2 - 5 Mtpa 13 ABU DHABI CLUSTER 2.7 - 5 Mtpa 6 GULF OF MEXICO CCUS HUB ZERO CARBON 6.6 - 35 Mtpa 10 HUMBER 达 18.3 Mtpa 12 ATHOS 1 - 6 Mtpa 15 CARBONNET 2 - 5 Mtpa 3.0 全球 碳捕集 与 封存 现状 3.1 全球 CCS设施更新 2017年以来， CCS 产业重启发展势头。今天 运行中 的 大规模 CCS设施数量是 2010年的 4倍。 2018-2019年之间观察到的这一 上升趋势可能有多重原因。 2015年签署的巴黎协定建立了清晰 的目标，将全球升温幅度控制在 2度 以内 ，并积极努力将其控制 在 1.5度。这一目标基本上获得了世界各国广泛支持。这一协定 让 各国政 府、私营部门以及民间社会将注意力再次集中到 减缓 气候变化。因 此，有 政府提 出更强而有力的气候政策（如对净 零排放 目标立法），股东对 上市公 司 施加更大 减排 压力 ，资 本 迅 速从 高 排放 资产转移到低排放资产， 诸如这样的 例子不胜枚 举。 最终结果就是，政府为实现大幅减排以达成雄心勃勃的气候 目标所作的分析越来越透彻，私营部门为防控气候政策风险制定 战略的紧迫意识越来越强。对于这二者而言， CCS 逐渐成 为解 决 办法的 关键一环。除了这些驱动因素外，过去十年捕集成本大 幅下降，巴黎协定之后四年， CCS 规划 规模 开始逐步扩充。 大规模 CCS设施捕集能力在 2017-2019之间从 3120万吨上升 到 3920万吨。 处于 不 同 开 发 阶 段的所有设 施总捕集能力从 2017年 的 37座设施 6450万 吨 增加到 2019年 51座设施 9750万吨。这其中 有越来越多的设施，连同近期在美国、新西兰和卡塔尔 iv宣布的 且尚未加入 CCS规划 的 设施，将有潜力在 21世纪 20年代掀起下 一波全球 CCS 投资浪潮。另外，具有重要意义的是， CCS更广 泛的应用于 新设施 并 得到深 入研究 。 这些新项目并没有选择那 些唾手可得的机会，比如天然气处理、肥料和乙醇生产，而是 进入较少开发的产业，例如制氢和生物能源 CCS 。 火力发电行 业曾一度认 为 CCS的成 本高 昂，但 通过使用第一代 技 术，二 氧化 碳 捕 集成本已经从 100美元每吨二氧 化碳降 至大约 45 美元每吨 。 通 过第一批 CCS设施，我们边学边做，将进一步推动 成本降低。 虽然近期 CCS投资高走 颇 令人鼓舞，但是要实现气候目标，这还 远远不够。如果现今所有 CCS规划 内的设施于 2040年投运且再 无新设施加入， 二氧化碳捕集 量 仍不过是所需捕集 量 的二十分 之一 。因此 亟需政 府推出 有力 措施，激励私营部门对 CCS投 资。 CCS新 浪潮 : 枢纽和集群 以 CCS 枢纽和集群为基础的“新浪潮”设施是 2019年的亮 点。这些设施已 在 2016年 16加入到 本 研究院的 数据库。 许多高 排放设施 （发电 和工业） 都集中在同一区域， 而 “ 新浪潮 ” 设施利用了这个优势 。 枢 纽和集群通过规模化可大幅降低二 氧化碳封存单 位成本 ，形成商业合力，降低投资风险。他们 可以在缓解气候变化中扮演极为重要的角色。 图 5显示的是 2019年取得显著进展的 CCS枢纽和集群 ，他们的共 性和特点总结如下 。 枢纽和集群的关键特 点 : 多个二氧化碳工业点源链接到一个二氧化碳运输和封存网 络。 可获得大规模地质封存资源，封存来自工业源头数十年的二 氧化碳不成问题。 所有潜在枢纽和集群的研究都由政 府支持 17。 规 模 经济 降低二氧 化 碳封存单位 成本。 二氧 化碳 排 放源和封存 操作方可形成合力，减少 交叉风险， 支持商业可靠 性。 关 于 这些枢纽和集群的更多信息 : 巴西国家石油公司 桑托斯盆 地 CCS网络是第一个运行的 “ CCS枢纽和集群 ” 。 它的设置独特，在巴西里约海上的桑 托斯盆地布置了十艘 FPSO。捕集的二氧化 碳直接 注入 Lula, Sapinho 和 Lapa两个油田，用于 EOR。 在阿尔伯塔省政府 4.85亿加元的资金支持下 ， ACTL将从阿尔 伯塔的 工业腹地（ Industrial Heartland）运输 1460万吨 CO2， 以 减少 CO2排 放 。这是对 Sturgeon精炼厂 和 Agrium化肥厂 CO2运 输的 补充。 北极 光（ Northern Lights） 是一座开放二氧化碳运输和封存枢 纽，旨在为欧洲提供大规模二氧化碳 封存 容量 21，将会超越挪 威目前位于 Norcem和 Fortum两个捕集点的全链条 CCS 设施 。 美国八座新设施中有六座属于美国能源部的碳 封存 保障设施 企业计划 (CarbonSAFE) 。该计划致力于开发 5000万吨以上的 工业源二氧化碳地质封存设施。 CarbonNet 是一个由澳大利亚联邦政府和维多利亚州政府 支持 的 CO2运输 和封 存 枢纽。该枢 纽将 会为澳大利 亚拉特罗布 河 谷（ Latrobe Valley） 的 潜在捕集项目提供二氧化碳运输和封 存服务。 氢 能 供应链项目 (HESC)目前正在建设一个煤炭气化 制氢试点项目， 并示范 将氢通 过海运运往日本。预计 2025年 将会敲定投资建设一座配 备 CCS的商业制氢工厂。如果该决 定落实，该工厂可能成为 CarbonNet CO2枢纽的第一个客户。 位于 英国 的 Net Zero Teesside是提兹谷（ Tees Valley）一个 CO2运 输和封存枢纽。 由共同利益项目（ Projects of Common Interest）支持的 其他 CCS 枢纽和集群包 括 Acorn Full Scale CCS、 Ervia Cork、 鹿特丹港 CCUS骨干倡议 (PORTHOS)以及阿姆斯特丹 IJmuiden-CO2运输 枢纽和海上封存 (ATHOS)。 Net Zero Teesside、 Northern Lights、 PORTHOS、新疆准 噶 尔 盆地 CCUS枢纽以及墨西哥湾 CCUS 枢纽已经入选 为石油和天 然气气候倡议（ Oil and Gas Climate Initiative） CCS枢纽和集 群 大规模 投资的先导项目 18。 关于 枢纽 和 集 群的 详情请见 本报告 第 4.0章。 枢 纽 和集群通过规模化 经济， 可 大 幅降低二氧化 碳封存单位成本，形成商 业合力， 降 低 投资风险。 工业部门 火电 气电 天然气处理 化肥生产 制氢 钢铁制 造 化学品和石化品生产 水泥生产 废物 焚烧 乙醇生产 生物质发电 封存类型 深层含盐层 EOR 枯竭 油气 藏 其 他 类型 输送 管线 海运 陆路 直接 注入 图 5 2019年全球取得显著进展的 CCUS枢纽和集群 （ Mtpa=百万吨 每年 ） 21 22 CO 2 捕集成本 (U S$ 2017 每吨二氧化碳 ) 12% 3.0全球 碳捕集 与 封存 现状 3.2 撬动加速部署的政策杠杆 3.2 撬动加速部署的 政策杠杆 为实现气候变化缓解目标，预计到 2040年前需要部署 2000多 座 大规 模 CCS设施以及数千 亿美元的投资 。 今天，有 19座 大规模 设施 运行中 ， 4座设施在 建。图 6显示 各个项目的商业可行性都 受到良好的 商 业 条件和支持政策的支撑。该图证 明，只要激励 政策到位，私有部门就会投资 CCS。 生物质发电 太阳能光伏 风能 (海上 ) 风能 (陆上 ) 11% 12% 政策 和 项目 特点 美国 碳税 税收抵免 或排放配额 拨款 支持 政府或 SOE 拨款 法规要求 EOR 低成本 捕集 低成本运 输和封存 垂直整 合 天然气 (NGCC) 气电厂 火电厂 14% 15% 8% 0% 5% 10% 15% 20% 25% 平均学习速率 (% 降低成本以实现产能翻倍 ) 图 7 不同发电技 术的学习速 率 (单一因子模型 的平均 值 )17 加拿大 同所有 大规模 基 建项目 一样， CCS设施的 开发建设都是重 资本的。 这影响 到项目 的可行性，导致有价无市，无人问 津。但是 ， 随 着新项目逐一上线，学习速率推动成本 下 降。例如，假设保守估计学习速率如图 7所示为 8%，随着 设施数目从数十座到本世纪中叶增加到数千座，捕集二氧 化碳的成本大约会减半。必须在早期给予投资者足够的激 励，从而加速学习速率，吸引更多新项目。 有充分证据 证明捕集成 本已经下 降。 如下方 图 8，通过对使用成熟 氨基捕 集系统 的燃煤 CCS设施 v进行一系列可行性和 FEED研究，得 出成 本预估。 Boundary Dam（ 边界 大坝 ） 和 Petra Nova是其中两个 运行中 的项目。 Boundary Dam设施的 捕集成本为 100多美元每 吨 二 氧化碳，三年后 Petra Nova设施的成本 将 降到不到 65美元每吨二氧 化碳。近期最新研究显示，计划 2024-2028投运的设施（使用 成 熟 氨基捕集系统） 捕集成本集中在大约每吨二氧化碳 43美元。试点项 目的新技术则可保证捕集成本控制在每吨二氧化碳 33美元。 140 巴西 120 挪威 阿联酋 100 80 ANTELOPE VALLEY KINGSNORTH PORTO TOLLE PROJECT PIONEER BETCHATW BOUNDARY DAM SHAND 沙特 中国 MASSVLAKTE 60 LONGANNET 40 MOUNTAINEER TRAILBLAZER PETRA NOVA PROJECT TUNDRA SAN JUAN SURAT HELE ION C3DC FUELCELL MCFC LINDE/BASF OASE 20 澳大利亚 图 6 推动 大规模 设施的条件 *在建 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 2022 2024 2026 2028 2030 早前研究的设施 目前运行中的 设施 近期 拟建 的 和新的设施 第一代 捕集技 术学习速率 第二代捕集技术学习速率 图 8 火电厂 大规模 燃烧后捕集设施 CO2捕集平 均 成本，包括之前研究的设施 vii 23 24 23% Terrell Enid Fertiliser Shute Creek Century Plant Air Products SMR Coffeyville Lost Cabin Illinois Industrial Petra Nova Great Plains Boundary Dam Quest ACTL Agrium ACTL Sturgeon Petrobras Santos Sleipner Snhvit Abu Dhabi CCS Uthmaniyah 中石油 吉林 中石化 齐鲁 * 延长 * Gorgon 3.0全球 碳捕集 与 封存 现状 3.2 撬动加速部署的政策杠杆 激励投资人 最直接 的方 法 就 是给二氧化碳赋予实质价值。政策制定的 选项很多，例如将税收抵免、碳税或直接 监管作为审批的一项前提。 如果碳价定在 低 位 ，那么认为 CCS比其他气候变化缓解技术昂贵 的错误观点就可以很快消除了。例如， IEA估计，通过部署现 有的众多低成本 CCS，可以以每吨二氧化碳 40美元作为商业激 励，实现全球 4.5亿吨二氧化碳的捕集、利用和封存。这一价 格处在碳价高级别委员会 为推动彻底变革以实现巴 黎协定目标 所 建议的 2020年 40美元 -80美元这一 价格区间 的 最 低点 20, 21。 图 9 (如下 )显示的是政府政 策和对 CCS的信 心随 时 间推移如何 降 低债务成本。初期 CCS设施的开发都是处在高风险 条件下，由 于政策 框架力度不够， 运行中 CCS设施较少， 债 务 成本因 此最 高。 随着越来越多设施投运，政策框架逐渐 加强 ，债务成本也随之 下降。最终在产业进入成熟阶段后，低风险借贷利率也随之实 现。 ESG披露和投资决策成为财务报告义务的重要部分。有些人提 出，现在一个企业的 ESG表现与其撬动资本的能力有清晰的关 联，包 括 资本的成本。 经验 显示 ， 如 果企业无法对环境表现和气候变化影 响采取 务实 举措 ，可能 会给企 业带来直接或间接风险。撤销投资的 趋势就 是一 个例子 。股东 和广大公众观 点很明确， 他们 认为 一些公司 被视为投资风险高，或无法减少它们的碳 足迹。 对比成熟产业，开发商业 CCS设施的经验相对不足。因此，潜 在投资人和融资人会施加风险溢价，推高私募资本（债权和股 权）成本，进而增加投资难度。事实上，很少有 CCS项目能够 通过银行借贷获取资金，因为对风险的普遍看法以及银行缺乏 相关知识认为存在风险，使得这些项目很难符合贷款资格。但 凡银行认为风险无 法良好管控，银行 就不愿 意给 CCS项目放贷 或给项目开发方提 供优惠 利率。私营部门在 管理技 术、施 工和 作业表现等项目风险 管 控 上具有优 势，政 府 通过 与私 营部门合 作，可以在风险分摊上发挥重要作用，进而促进私营部门投 资。 强 有 力 的政策框架可以解决市场无法降低风 险 的 难题，例如 跨 链 风险和长期债务风险。政府通过承担私营部门无法承担的风 险，来消除投资风险。尽管私营部门对 CCS投资受盈利驱动， 但政府应主动提供公共产品。政府 通过 放弃 CCS投资的 财政 回 报，以此换来产业对排放目标的有效贡献和稳定的选区氛 围。如此，开发共用运输和封存网络和构建 坚实 的 法律监 管 框架 可分别管理好 跨链 风险和债务风险。 如需进一步详细了解政策制定者的政策 优先 事项和如何刺激 CCS 投资，请 前往 下载我们的 2019 思想领 导力报 告激励 大规模 CCS部署政策优先事项 ESG与董事的责任 一个公司 对环境 、社会 和企业治理 (ESG)等 因 素的 态度 ， 也越 来越成 为投资人、股东和广大公众的重要考量因素。对于一个 企业核心活动 ESG因素的检视和报告越来越多。尽管很多 企 业 有更强的意愿去落实更可持续的做 法，但这种开放态度更多是 因为投资方的社会意识增强，股东的“意识觉醒”以及公众对 环境、社会和治理问题表现越来越活跃。 近些年来，企业治理 中 “环境”因素 的 重要性越来越高，其中 气候变化和 碳风险暴露 出 两方面的考量变得越发紧迫。在二氧 化碳足迹非常高的组织中 ， 投 资 人 和股东会获得 更多 详细信 息 ， 包括 气候 变化 影 响和碳风险 ，如何适应 和 解决温室 气体排 放的策略 ，新发 现的能 减少 企业 所 受 冲击 的商业机 遇 等等 。 对于可持续性和环境表现措施的报告 ， 企业 也从 基本自愿 发布 转 为 认为 必须 发布 。 对于企业信誉的潜 在 伤 害是一个重要 考量因素，但对于无法达成 气候变化缓解预期的机构来说影响更为重大。近年来， 有股东通 过决议要求企业保证调整他们的做法，以适应碳受限的未来。在 有些案例中，股东们甚至对企业董事提起正式诉讼。 对于寻求 回应公众和投资人对企业活动的看法和股东质疑的机构 来说，采用低碳技术是一个重要 的解 决方 案。 对于二氧化碳 排放 严重 的 企业 而言 ， 采用 CCS正好 证明 他们对 该问题 进行 了 有效管理 ， 这也 是改善他们 的形象 的有力 手段。 越来越多的大企业都 计划 投资 CCS技术，彰显他们将减排 纳入 长期风险管理 策略 的决心。 CCS将会在企业 ESG承 诺 中发挥巨大作用。 16% 14% 12% 10% 8% 6% 15% 政策 信心 10% 政策 信心 成 熟 产业 4% 2% 0% 10% 高风险 借贷 不可