经济效益|翻开碳中和的底牌

经济效益|翻开碳中和的底牌
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出品|虎嗅驻西南编辑
作者|雨林下
题图|视觉中国

1月29日,国内目前规模最大的CCUS(全称Carbon Capture,Utilization and Storage,二氧化碳捕集、利用与封存)项目在齐鲁石化-胜利油田正式建成,每年可减排二氧化碳上百万吨,约等同于植树900万棵,60万辆轿车停开一年。

尽管世界各国纷纷启动清洁能源,削弱煤炭使用,但减排量也很难将大气中的二氧化碳浓度降低到更安全的水平。

而CCUS作为唯一能够直接减少并抵消排放量的技术,称得上是“减碳强效药”。不仅能将二氧化碳从排放源头拦截,对于无可避免的排放,还能通过消除大气中的碳实现净零。

国际能源署预测,2040年要实现全球温度上升控制在2℃的目标,CCUS技术可贡献14%的力量,大多数气候模式都需要它来深度减排,被公认最有发展前景。

很多发达国家在加大相关投资,美国拜登政府上台后第一时间延续了2018年颁布的《45Q法案》,可根据捕获和封存碳氧化物数量抵免所得税;欧盟启动10亿欧元创新基金对成员国及冰岛和挪威开放,为CCUS等领域的突破性技术提供资金;英国也宣布建立不低于8亿英镑的碳捕集封存基础设施基金。

中国的煤炭消费量占了全球消费总量一半以上,要在保障国家能源安全的前提下实现碳达峰碳中和,可以说,比任何一个国家都需要快速突破CCUS技术。

碳利用是CCUS全链重点

一个完整的CCUS集成系统主要包含碳捕集、碳利用和碳封存几大环节。

其中,碳捕集技术相对成熟,主要是为后端的利用和封存环节提供二氧化碳,方式包括燃烧前捕集、燃烧后捕集和富氧燃烧捕集,本身不改变二氧化碳的化学品分子结构,只是把低浓度富集到高浓度。

碳封存是将二氧化碳封存在地质构造中,实现与大气长期隔绝。方式包括陆上/海底咸水层封存、枯竭油气田封存。由于工程庞大,需要耗费巨资,且几乎不产生附带经济效益,长期安全性也存在一定问题,所以主要由大型国央企操盘运营。

相比之下,碳利用是将二氧化碳转化为合成油、合成蜡、可降解塑料等其它化学品,进而创造新的增收,是CCUS里唯一具有正向经济效益的环节。

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云岫资本碳中和领域研究负责人袁纬兹博士向虎嗅介绍,目前国内外对CCUS的技术共识相当,产业落地都还在早期,处于从实验室向工业化规模应用的过渡期,虽然外国已经有跑得快的公司估值很高了,但整个赛道暂时还没有上市的,以中国现在的政策推动力度看,后起之秀也有机会赶超。

由于CCUS技术80%的成本来自于电能,国内绿电的快速发展趋势,成本是有望在近几年内下探,考虑最终的能源格局,ccus是消纳风光水这些新能源电力的良好路径,所以资本都比较看好这个赛道的未来。而碳利用环节的市场化程度最高,也更有技术门槛,一级市场参与活跃,在全链中最受关注。

目前碳利用主要有两个方向,一是驱油驱气增产,但自然油气田数量有限,经济效益不够可观,天花板较明显;二是合成其他化工品,具体技术路径非常多,产出品类也百花齐放,潜力较大。

谈及后者的市场空间,袁纬兹博士表示,如果用对应的下游产物去衡量,很多都能达到千亿元级别的规模,不过,当前整体技术渗透率偏低,发展速度比较缓慢,建议以高固碳、低成本为关键,关注利用环节的不同路径。

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以二氧化碳为基础原材料的中间和终端产品
图源:《碳捕获、利用和封存(CCUS)技术发展现状及应用展望》

从事碳利用技术开发的碳能科技CEO王帅告诉虎嗅,在双碳政策之前,很多工厂对减碳这件事没有规划,3060目标出来之后,大家才慢慢理解二氧化碳的利用价值。

碳利用的场景可以粗略分四个层面。首先是物理层面,比如把捕集的工业碳排放处理成可乐雪碧里的食品级二氧化碳或者制冷干冰,属于延迟二氧化碳的释放时间。

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其次是化工层面,以二氧化碳为原料与其他物质进行化学反应,产出新的产品,比如二氧化碳加氢制甲醇,或者基于酸碱中和反应原理做碳酸盐、碳酸钙,是真正消耗二氧化碳的过程。