DeepTech发布《2022全球CCUS技术及应用专题报告》_46页_9mb

报告摘要

碳捕集、利用与封存（CCUS）技术发展总结

核心内容

碳捕集、利用与封存（CCUS）技术被视为实现碳中和目标最具潜力和实效的减排手段之一。全球范围内，CCUS技术在应对气候变化、实现净零排放目标中发挥重要作用，特别是在钢铁、水泥等高碳排放行业，以及传统能源行业的碳封存和驱油技术中。

主要观点

CCUS技术的重要性：
- CCUS技术能有效控制二氧化碳排放，实现“低碳减排”和“变废为宝”。
- 根据国际能源署（IEA）数据，若要实现全球气温升幅控制在 $1.5^{\circ}C$ 以内，CCUS技术将承担 $32%$ 的碳减排任务；若要实现 $2^{\circ}C$ 以内，则需承担 $9%$ 的任务。
CCUS技术的潜力：
- 通过CCUS技术，可以实现对高浓度二氧化碳的高效捕集，并将其转化为清洁能源和材料，如甲醇、氢气、石墨烯、碳纳米管等。
- 在碳封存方面，CO₂强化石油开采（EOR）、驱替煤层气等技术已进入商业化应用阶段。
技术瓶颈与挑战：
- 尽管CCUS技术在捕集环节已较为成熟，但碳利用环节仍面临技术突破难题，如二氧化碳活化困难、反应路径复杂、产品选择性低等。
- 由于高能耗和高成本，CCUS技术尚未大规模推广，多数项目仍处于示范或小规模阶段。
商业化推动因素：
- 政府：通过政策引导、税收抵免、财政补贴和公共采购等方式推动CCUS发展。
- 资本：风险投资成为推动CCUS技术创新的重要力量，多家国际能源公司和投资机构已参与CCUS领域。
- 科研：全球科研机构在CCUS技术的各个细分领域展开深入研究，尤其在碳捕集、利用与封存的材料与工艺方面取得进展。
- 企业：大型油气企业和新兴创新企业正积极推动CCUS技术的商业化落地，如LanzaTech、Solidia Technologies等。

关键信息

碳捕集技术：主要包括燃烧前捕集、富氧燃烧捕集和燃烧后捕集。其中燃烧后捕集技术较为成熟，但成本较高，约 $40\美元/吨$。
碳利用技术：包括化工利用、生物利用和矿化利用。化工利用技术发展较快，如CO₂转化为甲醇、乙醇等；生物利用技术尚在研究阶段，如利用微藻固碳；矿化利用技术（如掺入混凝土）在短期内具有较大应用潜力。
碳封存技术：包括地质封存和深海封存。地质封存技术如CO₂强化石油开采、驱替煤层气等已进入商业化阶段，但存在封存风险和成本问题。
投资与项目进展：
- 2020年全球CCUS项目投资规模已超过30亿美元，2021年更是达到14.42亿美元。
- 截至2021年9月，全球共有135座CCUS设施，其中仅27座已全面投运，其余处于建设或开发阶段。
- 中国CCUS项目多集中在提高石油采收率方向，部分技术已具备商业化潜力，但整体仍处于早期阶段。
未来趋势与建议：
- 未来40年CCUS产业规模将有巨大增长空间，预计到2050年，全球年捕集能力需达56亿吨。
- 需要建立专项法律法规和标准体系，推动CCUS技术的规范化发展。
- 需要加大对碳利用环节的研发投入，降低能耗和成本，提升技术的经济可行性。
- 需要建立完善的政策支持体系和资本市场支持，以加速CCUS技术的商业化落地。