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CCUS是全球实现脱碳的重要技术手段之一。英国领先的CCUS技术,可以为中国实现工业体系脱碳提供重要帮助。
(来源:微信公众号“能源新媒” 作者:武魏楠)
位于英格兰西北部的默西赛德郡因历史悠久的兰开夏郡、利物浦市和被足球迷津津乐道的默西塞德德比而闻名。而随着英国碳中和战略的不断推进,默西塞德也正在成为英国孵化CCUS(碳捕获、利用与封存)项目的重要基地。
作为碳中和战略的重要技术支撑,英国政府都对CCUS一向十分重视。2020年,英国发布了《绿色工业革命十点计划》,其中第八点就是对CCUS的投资。
2021年11月,英国政府发布了其净零战略(Net Zero Strategy):到2035年,英国温室气体排放量将比1990年水平低78%。为了实现这一目标,英国将以集群的方式在发展CCUS。
根据英国政府公布的计划,2020年代中期至少在2个集群部署CCUS,最晚到2030年,在4个产业集群部署CCUS项目。这意味着到2030年,英国将具备CCUS年储存2000~3000万吨二氧化碳的能力。
2022年4月,英国政府发布了《CCUS投资路线图》,这份报告清晰展现了英国政府和行业对CCUS发展的承诺及路径。从中我们可以看到,英国政府不仅对于CCUS技术有着清晰的规划时间表、多元化的投资策略,更为CCUS的发展明确了商业模型。
对于在当前技术市场环境下难以盈利的CCUS,英国政府搭建了“补贴+市场+研发”的综合性发展道路。首先在发展初期,政府基于资金支持,例如2020年,英国政府的CCS基础设施基金(CIF)承诺提供10亿英镑的公共投资,支持到2030年发展四个CCUS产业集群。
仅靠政府补贴,一个行业是走不远的,CCUS产业必须有自我造血的能力。而各个行业的碳约束对于CCUS就是潜在的市场。电力系统和工业系统的脱碳,以及氢能源的宏大计划,都需要CCUS技术的支撑。这些都可以为CCUS项目提供合约。再加上技术本身进步带来的成本下降,英国CCUS将逐步走在健康发展的道路上。
CCUS的中国市场
2020年是中国CCUS发展的分水岭。在此之前,中国CCUS技术发展大多处于试验示范的起步阶段。2020年9月,中国提出了“2030年碳达峰、2060年碳中和”的战略,这也让中国的CCUS发展进入全新阶段。
从2021年开始,我国CCUS全产业链研发和全流程示范应用进入新阶段,项目迅速增多,规模越来越大。据统计,中国目前拥有超过50个CCUS项目,每年捕获二氧化碳能力超过300万吨。
2022年8月,中国最大的碳捕集、利用与封存全产业链示范基地、首个百万吨级CCUS项目——“齐鲁石化-胜利油田百万吨级CCUS项目”正式注气运行,标志着中国CCUS产业开始进入技术示范中后段——成熟的商业化运营。
尽管成果斐然,但中国的CCUS发展相比于雄心勃勃的碳中和战略,还存在一定的差距。中国21世纪议程管理中心处长、中国可持续发展研究会气候变化工作委员会主任委员张贤曾表示,中国CCUS产业面临的主要挑战包括了成本较高、技术锁定风险、缺乏商业模式等。
事实上,中国的CCUS发展从来不是孤立的,国际合作活动一直伴随着中国CCUS的发展。早在2009年,英国支持的繁荣基金项目为广东省制定了CCS发展路线图,并展示了珠江口盆地的二氧化碳封存能力,这也成为中英(广东)CCUS中心成立的基础。
2013年,为促进工业和研究合作,中英(广东)CCUS中心正式成立。该机构现已成功领导了省级道路图、可行性研究工作,并正在支持中国首个百万吨级的全链条CCUS示范项目,在华南地区进行海上封存。
在CCUS领域,英国具备了雄厚的技术实力和成熟的远景规划,考虑到中英两国在CCUS合作方面的悠久历史,我们相信未来中英CCUS的合作势必会更加深入。
以CCUS最为重要的成本经济性方面为例,以一个中等规模发电站(装机容量1GW)每年二氧化碳捕捉量250万吨为计,预计总投资成本为13亿英镑,而年封存150万吨二氧化碳的水泥厂,总投资额约为3.2亿英镑。
除了出色的经济性优势,英国还可以提供包括FEED研究服务、EPC、海底技术、运输等在内的全套技术出口服务。
成熟的经验
毫无疑问的是,在发展CCUS方面,英国具备各类优秀的基础条件。
论地质条件,英国拥有世界上最大的二氧化碳封存潜力的大陆架,约占整个欧洲二氧化碳封存潜力的85%,可安全封存780亿吨二氧化碳。论市场空间,英国基础工业发达,石油天然气、化学工业等都是二氧化碳的排放大户,在碳中和战略面前,有着海量的控碳需求。论二氧化碳应用场景,英国至今在北海依然有着规模不小的石油天然气开采行业,这是对二氧化碳使用最多的产业部门之一。
更重要的是,英国已经培育、孵化出了一大批CCUS产业链上的各类企业,它们掌握着CCUS产业链的各个环节,是该领域拥有顶尖技术的企业。
2020年,知名国际油气公司bp宣布转型成为综合能源公司,引发行业震动。在bp一系列转型规划中,CCUS是其中的重要一部分。
长期以来,bp坚持投资CCUS技术,近年来投资了C-Capture和Solidia等创新科技公司以加快推动领先CCUS技术的商业应用,与此同时bp也在世界范围内投资了多个大型CCUS项目。
在英国,bp是“净零 Teesside”(NZT)项目主要的技术合作方与运营方。这个项目有望成为英国首个商业化全链条CCUS 项目——从天然气发电和其他工业来源捕获二氧化碳,再将捕获的二氧化碳运送至英国北海封存。从2025年开始,这个项目计划每年将捕获多达1000万吨二氧化碳,相当于英国多达300万户家庭每年能源使用产生的二氧化碳排放量。
bp还和其他合作伙伴一道成立Northern Endurance Partnership,开发海上基础设施,将数百万吨二氧化碳安全运送至北海封存。bp也正在积极探索和开拓中国CCUS领域的机会。
除了bp,作为世界领先的能源解决方案提供商的壳牌认为CCS对于帮助社会实现净零排放至关重要。他们的目标是与政府、客户和合作伙伴协作,在全球范围内发掘CCS的潜力。在中国,壳牌正积极与地方政府和商业伙伴合作,探索如何利用壳牌的CCS技术和经验,把握更多的CCS机会,共同创造一个全面而强大的能源转型“生态圈”。
除了这些全球知名的能源公司,一大批围绕CCUS产业发展的各类技术服务公司也同样值得关注。可以说多元化的市场主体存在是英国CCUS产业蓬勃发展的基础之一。
在化工、石油化工、煤化工和工业脱碳领域有着丰富经验的工程与咨询公司Wood,在CCUS领域同样有着丰富经验,该公司参与了全球170多个CCS项目,其中包括基准测试和技术选型研究、单个工厂和集群项目概念设计以及前期工程设计和项目交付。在中国西北地区,Wood已协助榆林地区构建其低碳发展路径,制定该地区的碳减排的发展路线图。
流量控制和仪表解决方案提供商Rotork则专注于CCUS未来发展的一个关键节点——阀门。Rotork的阀门执行器和阀门控制仪器对于提高CCUS系统效率和减少能源消耗至关重要。
工程公司Petrofac正在想可再生能源业务转型,CCUS技术正是其中的核心。Petrofac和CO2 Capsol目前正在瑞典斯德哥尔摩合作建设一个二氧化碳捕集设施。同时Petrofac也正在参与北海地区的二氧化碳封存项目。
发达、庞大的工业体系和强烈的碳中和约束,为英国培育出了强大的CCUS产业与领先全球的技术实力。
CCUS技术必定会在全球碳中和的过程中发挥至关重要的最用,中国自然也不会例外。国际合作更是中国发展CCUS的重要部分。
在英国成功实现CCUS工业化和商业化的基础上,这会给中英两国都带来重要的商业机会。相信在不久的将来,会有越来越多的英国CCUS产业链企业参与到中国CCUS发展的蓝海当中去。也会有更多的中国企业在寻找碳捕捉技术服务的时候,选择来自英国的合作伙伴。
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