2022全球CCUS技术及应用专题报告-46页_9mb

化气为宝，点碳成金，碳捕集、利用与封存（CCUS）技术适逢其时

核心内容

本报告围绕碳捕集、利用与封存（CCUS）技术展开，探讨其在全球碳中和背景下的技术发展现状、商业化前景及未来趋势。CCUS被视为实现碳中和目标的关键技术之一，具有巨大的减排潜力和经济价值，尤其适用于重碳行业和传统能源行业。报告指出，CCUS技术不仅能够实现低碳减排，还能将二氧化碳“变废为宝”，推动绿色低碳转型。

主要观点

1. CCUS技术的重要性

   • CCUS是实现碳中和目标的重要方式之一，具备成本效益高、减排潜力大等优势。
   • 为实现全球气温升幅控制在1.5°C以内，约32%的碳减排任务需依赖CCUS技术，预计到2050年，其年捕集能力需达56亿吨。

2. CCUS技术的挑战

   • 技术发展不均衡，碳捕集技术相对成熟，而碳利用和封存技术仍处于研发或示范阶段。
   • 技术瓶颈包括高成本、高能耗、技术集成难度大、安全隐患等。

3. CCUS技术的商业化进展

   • 全球CCUS项目数量和投资规模持续增长，但尚未形成规模化产业。
   • 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。

4. 推动CCUS产业发展的主要因素

   • 政府政策支持、资本投入、科研创新和企业应用是推动CCUS商业落地的四大主要因素。
   • 多个国家和地区已出台支持政策，如美国的45Q条款税收抵免。

关键信息

技术篇

• 碳捕集技术

  • 燃烧前捕集：适用于煤气化联合发电装置，成本较低，但应用场景有限。
  • 燃烧后捕集：应用广泛，捕集成本约40美元/吨，但能耗高。
  • 化学吸收技术：吸收效果好，但能耗高，是当前主流方法。
  • 新型吸收法：如离子液体，具有高稳定性，但尚处研究阶段。

• 碳利用与封存技术

  • 化工利用：包括甲醇、乙醇、塑料等，但转化成本高。
  • 生物利用：如微藻固碳、人工光合体系等，尚需10年实现商业化。
  • 矿化封存：如混凝土掺入、矿渣处理等，具有高减排效率，但需大量水资源。
  • 地质封存：包括注入废弃油气田、深部咸水层等，技术相对成熟，但存在泄漏风险。

• 技术创新与突破

  • 新型材料如MOF（金属有机框架）在碳捕集方面展现出高渗透性和选择性。
  • 中国科研机构在CCUS技术研究中表现突出，如浙江大学、中国科学院、清华大学等。

商业篇

• 全球CCUS商业项目现状

  • 截至2021年9月，全球共有135座CCUS设施，其中仅27座全面投运。
  • 每年捕集能力约为36.6百万吨，与净零排放目标仍有较大差距。

• 推动CCUS商业落地的四大因素

  • 政府：提供政策支持和资金激励，如美国的45Q条款。
  • 资本：风险投资推动技术发展，如Breakthrough Energy Ventures、Lowercarbon Capital等。
  • 科研：科研机构研发新技术，如浙江大学、中国科学院等。
  • 企业：大型油气企业和新兴CCUS企业共同推动技术应用。

• 主要CCUS企业与项目

  • LanzaTech：利用气体发酵技术将CO₂转化为乙醇、乙烯等。
  • Solidia Technologies：通过矿化技术减少混凝土生产中的碳排放。
  • CarbonCure：将CO₂注入混凝土中，提高其性能并减少排放。

展望篇

• CCUS未来发展趋势

  • 技术成本和能耗仍有下降空间，需推动技术创新和规模化应用。
  • 碳利用技术（如化工、生物、矿化）将逐步成熟，成为CCUS发展的重要方向。
  • 产业生态逐步完善，政府、资本、科研和企业协同推进CCUS发展。

• 建议与挑战

  • 需加强政策支持，建立专项法律法规和标准体系。
  • 降低技术成本，推动技术集成和规模化应用。
  • 增强公众认知，减少对CCUS技术的环境和社会担忧。

图表与数据

• 全球CCUS项目数量增长：2020年全球CCUS项目数量爆发式增长，2021年达到170个。
• CCUS投资趋势：2020年投资约8亿美元，2021年达30亿美元，预计未来40年投资将达2.5万-3万亿美元。
• CCUS技术成熟度：燃烧后捕集技术相对成熟，而碳利用技术仍处于研发阶段。
• CCUS技术经济价值：碳纳米材料经济价值最高，矿化利用成本最低。

结论

CCUS技术在全球碳中和背景下具有广阔前景，是实现低碳经济的重要手段。尽管目前仍面临技术、政策、经济和社会等多方面的挑战，但随着政策支持、资本投入和科研突破的推进，CCUS产业有望在未来实现规模化发展。