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近日，科技部等五部門聯(lián)合發(fā)布《“十四五”生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域科技創(chuàng)新專項規(guī)劃》(以下簡稱《規(guī)劃》。《規(guī)劃》在碳捕集、利用與封存(CCUS)技術(shù)方面提出，要開展二代碳捕集、二氧化碳利用關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與示范，基于CCUS的負(fù)排放技術(shù)研發(fā)與示范、碳封存潛力評估及源匯匹配研究，海洋咸水層、陸地含油地層等封存技術(shù)示范，百萬噸級大規(guī)模碳捕集與封存區(qū)域示范，以及工業(yè)行業(yè)CCUS全產(chǎn)業(yè)鏈集成示范，建成中國CCUS集群化評價應(yīng)用示范平臺。

近年來，CCUS規(guī)模化和集群化發(fā)展?jié)u成趨勢。所謂CCUS集群化即由若干個CCUS項目組成，將從不同排放源捕集的二氧化碳埋存到同一地點。集群化共享運輸、封存場地和基礎(chǔ)設(shè)施，可降低二氧化碳埋存成本。

集群化發(fā)展打破成本掣肘

“CCUS技術(shù)在實現(xiàn)降碳目標(biāo)、保障國家能源安全、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會全面綠色轉(zhuǎn)型，以及推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)的過程中扮演著越來越重要的角色。不過，盡管我國CCUS技術(shù)在過去近二十年來取得了較大進(jìn)步，但動輒數(shù)以億計的初始投入、高昂的運營成本和長達(dá)15年以上的成本回收期，使其發(fā)展長期面臨著技術(shù)成本過高、商業(yè)模式欠缺等一系列挑戰(zhàn)。”提到國內(nèi)CCUS技術(shù)大規(guī)模示范，科技部中國21世紀(jì)議程管理中心社會事業(yè)處處長張賢向記者坦言。

《中國碳捕集利用與封存技術(shù)發(fā)展路線圖(2019 版)》和《中國二氧化碳捕集利用與封存(CCUS)年度報告(2021)》均顯示，目前我國CCUS示范項目整體規(guī)模還較小且成本較高。預(yù)計到2030年，二氧化碳捕集成本為90-390元/噸，2060年為20-130元/噸;2030年和2060年，二氧化碳管道運輸成本分別為0.7元/(噸·千米)和0.4元/(噸·千米);2030年二氧化碳封存成本為40-50元/噸，2060年封存成本為20-25元/噸。高成本使不少“單打獨斗”的企業(yè)望而卻步。

“集群化發(fā)展不僅可以通過共享運輸和封存基礎(chǔ)設(shè)施攤薄初始投入成本，通過規(guī)模效應(yīng)降低運行成本，還有利于推動項目的不同利益相關(guān)方建立戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，讓各主體共同出資協(xié)同合作，從而形成有效的商業(yè)模式。”張賢表示。

近日陸續(xù)布局CCUS集群化項目的殼牌中國也向記者表示，CCUS產(chǎn)業(yè)涉及較為復(fù)雜的價值鏈及不同行業(yè)、不同環(huán)節(jié)的利益相關(guān)方。CCUS產(chǎn)業(yè)集群化可通過整合不同環(huán)節(jié)企業(yè)，形成協(xié)調(diào)完整的產(chǎn)業(yè)鏈，有助于將脫碳基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和項目運營的價值最大化。

規(guī)模化示范助推集群化發(fā)展

近年來，CCUS項目已明顯呈現(xiàn)出規(guī)模化和集群化發(fā)展趨勢。根據(jù)全球碳捕集與封存研究院的統(tǒng)計，截至2022年10月，全球投運和規(guī)劃建設(shè)中的商業(yè)化CCUS設(shè)施已增長到196個，全部建成后二氧化碳捕集能力將達(dá)到2.44億噸/年，全球處于規(guī)劃和運行中的CCUS產(chǎn)業(yè)集群多達(dá)24個。

2021年國務(wù)院發(fā)布的《2030年前碳達(dá)峰行動方案》提出要建設(shè)全流程、集成化、規(guī)模化二氧化碳捕集利用與封存示范項目。事實上，當(dāng)前我國CCUS示范項目的數(shù)量和規(guī)模正快速上升，其中也不乏集群化項目。例如，中國石油與油氣行業(yè)氣候倡議組織(OGCI)共同策劃的新疆CCUS產(chǎn)業(yè)集群正在積極籌備，預(yù)計到2030年可實現(xiàn)每年300萬噸的二氧化碳捕集和封存;11月4日，殼牌聯(lián)手中國石化、中國寶武、巴斯夫計劃在華東地區(qū)共同啟動我國首個開放式千萬噸級CCUS項目;今年6月，中國海油也對外宣布將啟動我國首個千萬噸級海上規(guī)模化CCUS集群項目……

“截至2022年9月，我國已投運的、計劃建設(shè)和正在建設(shè)的CCUS示范項目共99個。目前已投運項目58個，具備捕集能力超過400萬噸/年，注入能力超過200萬噸/年。”張賢介紹，“大規(guī)模全流程集成示范項目的開展，對未來CCUS項目的商業(yè)化運營至關(guān)重要。一方面，可以發(fā)現(xiàn)CCUS技術(shù)在實驗室和中試階段潛藏的問題;另一方面，可以有效解決捕集、運輸、利用和封存各環(huán)節(jié)系統(tǒng)集成耦合與優(yōu)化等難題。”

殼牌中國也表示，規(guī)模化發(fā)展將是未來大型CCUS項目與此前試點項目及小型獨立項目的關(guān)鍵區(qū)別。

做好技術(shù)戰(zhàn)略儲備

不過，張賢提醒，集群化固然是CCUS項目未來的發(fā)展趨勢，但現(xiàn)階段仍然在法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)、配套基礎(chǔ)設(shè)施和技術(shù)成熟度等方面存在一定挑戰(zhàn)。

“當(dāng)前，CCUS項目集群化運行缺乏系統(tǒng)的法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)體系支撐。”張賢認(rèn)為，可適當(dāng)借鑒國際上的成功經(jīng)驗，盡快建立符合我國國情的CCUS發(fā)展政策法規(guī)框架。

殼牌中國也表示，長期、恰當(dāng)?shù)恼咧С謱CUS集群化開發(fā)至關(guān)重要，包括制定碳價政策、建立相應(yīng)的鼓勵低碳產(chǎn)品需求的框架、對CCUS減排給予財稅激勵等。

張賢進(jìn)一步表示，目前我國正處于CCUS技術(shù)發(fā)展的重要時期，推動CCUS大規(guī)模集群化發(fā)展應(yīng)提前布局、優(yōu)化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，“建議在統(tǒng)籌考慮地下礦藏和資源利用的基礎(chǔ)上，為二氧化碳規(guī)模化埋存預(yù)留地下空間。同時，合理布局二氧化碳運輸管網(wǎng)。”

值得一提的是，隨著新一代捕集技術(shù)的發(fā)展，未來CCUS項目的能耗和成本有望下降30%。“如果二代捕集技術(shù)在2030年左右能具備商業(yè)化推廣條件，不僅可以大幅降低項目成本和能耗，還可以有效避免國外技術(shù)封鎖。”張賢表示。