自20世纪20年代,科学家首次利用化学溶剂从天然气中将二氧化碳分离出来开始,CCUS技术经过百年发展,目前已成为碳减排最可靠的技术途径之一,在全球得到较为广泛的商业应用。当前,全球CCUS发展呈现出五大趋势。
趋势一:项目投产将迎高峰
截至2022年底,全球商业运行的CCUS项目共有65个,二氧化碳捕集能力达4068万吨/年;在建及规划项目478个,二氧化碳捕集能力达5.58亿吨/年。随着各地区和国家相继出台CCUS激励政策,2022年CCUS继续快速发展,全球宣布的CCUS项目数量同比增长近100%。在美国《通胀削减法案》的激励下,2022年北美宣布的CCUS项目数量位居全球首位,二氧化碳捕集规模占比达42%;其次为欧洲,二氧化碳捕集规模占比接近32%;亚洲和大洋洲分别位列第三、第四位。
趋势二:区域分布日趋广泛
全球CCUS投资区域越来越广泛。2000年,全球CCUS投资92%来自北美地区,其余8%来自欧洲地区。2020年,全球CCUS投资区域分布更加多元化,北美地区的投资占比为45%;欧洲地区的投资占比为24%;亚洲和大洋洲的投资占比显著提升,分别达到13%和12%;南美地区、中东地区也均有CCUS项目投资。从捕集规模看,目前在运行项目以北美地区为主。随着政策扶持的持续,未来CCUS项目分布将更加广泛,在建和规划项目中,欧洲地区的项目规模占比将达到30%。
趋势三:碳源与碳汇多元化
从碳源看,目前在运行的CCUS项目碳源以能源行业为主,规模占比为62%;以工业排放二氧化碳为碳源的CCUS项目规模占比为34%。在建与规划的CCUS项目中,工业、发电、能源领域将成为CCUS项目的主要碳源。从碳汇看,CCUS项目将由以提高采收率为主向以埋存为主的方式转变。在运行CCUS项目捕集的二氧化碳利用方式以提高采收率(EOR)为主,捕集规模占比为71.4%;以二氧化碳埋存为目的的CCUS项目规模占比为21.2%。
趋势四:支持政策日趋成熟
欧盟、美国、澳大利亚、加拿大等国家已有较为成熟、成体系的CCUS发展支持政策。欧盟主要通过法律法规加强国家层面政策指导与宏观调控、资金与财税政策推动行业快速健康发展、技术创新与成果转化实现行业跨越式进步这3种方式支持CCUS的发展。美国更多的是通过补贴与税收政策推动行业的发展。2022年美国通过的《通胀削减法案》修改了针对二氧化碳封存的45Q税收抵免政策,同时,该法案还对税收抵免条件中项目产能和开工期限要求进行了修订。
趋势五:成本优势仍不明显
CCUS发展仍面临高成本挑战。根据IPCC(AR6)的统计,从技术环节来看,二氧化碳捕集技术成本在CCUS全流程中占比达60%—80%。对于不同技术类型和应用场景,二氧化碳捕集成本大多高于50美元/吨,能源基础设施加装CCUS的捕集成本在60—120美元/吨。与风电、光伏等减排技术相比,CCUS成本仍然较高,不具备竞争优势。未来CCUS产业发展需要通过不断提升技术成熟度和规模化效益降低成本、提高产业竞争力。