CCS作為油氣行業(yè)最重視的碳減排工具之一，可延長(zhǎng)油氣資產(chǎn)的使用壽命。但數(shù)據(jù)顯示，2023年全球碳捕集能力僅為4500萬噸，即便加快部署，到2030年也僅能增至4億噸/年，遠(yuǎn)低于實(shí)現(xiàn)2050年凈零排放目標(biāo)所需的水平

●盧雪梅

碳捕集與封存（CCS）的規(guī)?；瘧?yīng)用優(yōu)勢(shì)使其成為實(shí)現(xiàn)氣候目標(biāo)的關(guān)鍵技術(shù)之一，通過CCS項(xiàng)目可有效減少已有資產(chǎn)（如天然氣處理廠、發(fā)電廠、化工廠）的溫室氣體排放量，降低資產(chǎn)貶值風(fēng)險(xiǎn)、減少減排老大難行業(yè)（如水泥和鋼鐵廠）的排放，推動(dòng)低碳?xì)涞纳a(chǎn)，實(shí)現(xiàn)直接空氣碳捕集與封存（DACCS）和生物能源碳捕集與封存（BECCS）等。

CCS因此被寄予厚望。根據(jù)國(guó)際能源署（IEA）2050年凈零排放情景預(yù)測(cè)，2050年，通過CCS每年應(yīng)捕集封存7.6吉噸二氧化碳。政府間氣候變化專門委員會(huì)（IPCC）的數(shù)據(jù)則更強(qiáng)調(diào)CCS的作用，如果要控制升溫在1.5攝氏度內(nèi)，到2050年，每年捕集封存的二氧化碳中位數(shù)高達(dá)15吉噸。能源轉(zhuǎn)型委員會(huì)（ETC）也預(yù)測(cè)，到2050年，全球每年需捕集6.9吉噸（基準(zhǔn)情景）至10.1吉噸(全面部署情景）的二氧化碳，才能實(shí)現(xiàn)凈零排放目標(biāo)。

對(duì)于化石能源行業(yè)來說，CCS可發(fā)揮更大效用，延長(zhǎng)油氣資產(chǎn)的使用壽命，因而也成為油氣行業(yè)最重視的碳減排工具之一。然而理想的高遠(yuǎn)卻面臨現(xiàn)實(shí)的“骨感”。國(guó)際能源署數(shù)據(jù)顯示，2023年，全球碳捕集能力僅為4500萬噸，即便加快部署，即到2030年投入運(yùn)營(yíng)約200家工廠，也僅能將碳捕集能力增至4億噸/年，遠(yuǎn)低于實(shí)現(xiàn)2050年凈零排放目標(biāo)所需的水平。

CCS項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)

CCS技術(shù)應(yīng)用于油氣行業(yè)已有幾十年歷史，但CCS項(xiàng)目在融資和規(guī)模化領(lǐng)域面臨一系列挑戰(zhàn)，需應(yīng)對(duì)不同地區(qū)迥異的激勵(lì)機(jī)制、監(jiān)管和法律框架、自然資源稟賦和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)。概括而言，在不同地區(qū)建立CCS價(jià)值鏈可能面臨一系列風(fēng)險(xiǎn)。

CCS價(jià)值鏈由碳捕集、運(yùn)輸和封存三方面組成。捕集二氧化碳通常是CCS成本最密集的階段，但也是降本增效和進(jìn)一步技術(shù)創(chuàng)新的希望所在。降低二氧化碳捕集成本的關(guān)鍵是源氣體中二氧化碳的濃度和總體積，成本通常與二氧化碳的濃度和總體積成反比，即二氧化碳的濃度越高則成本越低。例如，乙醇生產(chǎn)或天然氣加工排放的氣體中二氧化碳濃度很高，通常大于95%，處理其排放氣體的成本則相對(duì)較低；而發(fā)電排放氣體中的二氧化碳濃度很低，處理起來成本很難把控。就目前經(jīng)驗(yàn)來看，直接從空氣中捕集二氧化碳的成本最高。

二氧化碳運(yùn)輸技術(shù)，尤其是管道運(yùn)輸與油田提高采收率技術(shù)相結(jié)合，降低成本的效果十分顯著。但通過船舶大規(guī)模運(yùn)輸二氧化碳的方案還不成熟，而天然氣行業(yè)在氣體運(yùn)輸方面已積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，可以借鑒。

二氧化碳的注入和地下封存仍有待進(jìn)一步研究，將二氧化碳封存在含鹽地層和枯竭的油氣田是方案之一。根據(jù)全球碳捕集與封存研究所（Global CCS Institute）的數(shù)據(jù)，在含鹽含水層中封存二氧化碳的技術(shù)成熟度較高?，F(xiàn)有相關(guān)項(xiàng)目表明，將二氧化碳注入地下和永久封存并進(jìn)行監(jiān)測(cè)具有可行性，但商業(yè)規(guī)模達(dá)不到要求。將二氧化碳注入枯竭油氣田進(jìn)行封存的技術(shù)不太成熟。如澳大利亞的高更CCS等項(xiàng)目的表現(xiàn)不佳，推廣前景存疑。在二氧化碳封存階段，監(jiān)測(cè)、報(bào)告和核查非常重要。注入過程和體積都需要詳細(xì)記錄和跟蹤，還需要采用適當(dāng)?shù)谋O(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)確定封存二氧化碳的狀態(tài)，盡早對(duì)滲漏或泄漏提供預(yù)警以保護(hù)環(huán)境。

目前，開展CCS項(xiàng)目面臨多個(gè)風(fēng)險(xiǎn)。

收益不足：許多CCS項(xiàng)目是為實(shí)現(xiàn)減緩氣候變化目標(biāo)和減排目標(biāo)而開展的，通常是將捕集的二氧化碳封存在地下或水泥、混凝土等建筑內(nèi)，幾乎無法回收高昂的前期資本成本和運(yùn)營(yíng)成本，包括捕集和處理二氧化碳的成本、壓縮/液化二氧化碳的成本、管道和船舶（或卡車）運(yùn)輸二氧化碳的成本、注入和監(jiān)測(cè)成本等。

碳價(jià)/稅風(fēng)險(xiǎn)：對(duì)于已建立了碳排放交易體系（ETS）或碳稅的國(guó)家，CCS項(xiàng)目將受益，可以回收部分投資和運(yùn)營(yíng)成本，但這取決于政策的變化，且即便如此也難以有效激勵(lì)CCS投資。

依賴性風(fēng)險(xiǎn)：降低CCS項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)的方法之一是分離CCS技術(shù)鏈的各環(huán)節(jié)，但這樣做可能出現(xiàn)新的風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)镃CS技術(shù)鏈各環(huán)節(jié)之間依賴性很強(qiáng)，會(huì)導(dǎo)致依賴性風(fēng)險(xiǎn)的增加。例如，投資二氧化碳捕集的公司依賴二氧化碳的相關(guān)運(yùn)輸和封存基礎(chǔ)設(shè)施；而投資二氧化碳運(yùn)輸和封存基礎(chǔ)設(shè)施的公司則需要足夠的市場(chǎng)需求，同時(shí)也不得收取過高費(fèi)用。

責(zé)任風(fēng)險(xiǎn)：二氧化碳封存需要細(xì)致的管理和監(jiān)測(cè)框架，但即便如此，仍存在泄漏風(fēng)險(xiǎn)。如果沒有政府或保險(xiǎn)公司分擔(dān)這種責(zé)任，項(xiàng)目所有者將無限期承擔(dān)泄漏風(fēng)險(xiǎn)，負(fù)債也可能隨時(shí)間的推移而不斷增加。

其他風(fēng)險(xiǎn)：包括電廠整合風(fēng)險(xiǎn)、技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)（尤其是捕集技術(shù)）和融資風(fēng)險(xiǎn)。另外，公眾的接受度也是風(fēng)險(xiǎn)因素之一，目前有不少人仍對(duì)CCS的作用持懷疑態(tài)度，認(rèn)為成本過高、可行性不確定、封存的安全性和持久性有待確認(rèn)等。持懷疑態(tài)度者認(rèn)為，CCS是化石燃料的“續(xù)命丸”，不僅阻礙社會(huì)行為的改變，而且會(huì)加強(qiáng)對(duì)化石能源的依賴。還有人認(rèn)為，CCS可能占用原本可用來開展清潔技術(shù)項(xiàng)目的資金。

制定CCS項(xiàng)目法律和監(jiān)管框架的關(guān)鍵

各國(guó)政府在設(shè)計(jì)激勵(lì)CCS投資政策時(shí)都注重降低CCS的風(fēng)險(xiǎn)，使項(xiàng)目對(duì)投資者更有吸引力。其中部分國(guó)家政府制定了具備穩(wěn)定性和支持性的法律和監(jiān)管框架，還不同程度參與了CCS供應(yīng)鏈分擔(dān)相應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)。在宏觀層面，政府制定有利于CCS項(xiàng)目的法律和監(jiān)管框架主要有6個(gè)關(guān)鍵要素。

一是確立國(guó)家/地區(qū)的CCS目標(biāo)，明確政府對(duì)CCS的支持態(tài)度。目前，歐盟的凈零確保聯(lián)盟確立了全歐盟范圍的CCS目標(biāo)，計(jì)劃到2030年每年封存5000萬噸二氧化碳，到2040年每年封存2.8億噸二氧化碳，到2050年每年封存4.5億噸二氧化碳。英國(guó)政府設(shè)定的目標(biāo)是到2030年交付4個(gè)碳捕集、利用與封存（CCUS）產(chǎn)業(yè)集群，每年捕集2000萬~3000萬噸二氧化碳。而設(shè)定這些目標(biāo)的主旨在于向有意投資碳捕集的公司保證CCS的可行性。

二是建立激勵(lì)機(jī)制，鼓勵(lì)低碳技術(shù)投資。碳稅是促進(jìn)二氧化碳減排的重要市場(chǎng)工具，通常通過對(duì)碳排放征稅或進(jìn)行碳排放交易來實(shí)現(xiàn)。部分國(guó)家政府已引入了具體的激勵(lì)方案，如美國(guó)已根據(jù)《通貨膨脹削減法案》為CCS項(xiàng)目提供稅收抵免政策；加拿大采取投資稅收抵免（ITC）政策來支持CCS發(fā)展等。

三是建立監(jiān)管和許可框架，以解決CCS的運(yùn)營(yíng)、許可和退役等問題。英國(guó)率先推出了《2023年能源法》，制定了二氧化碳運(yùn)輸和封存的經(jīng)濟(jì)監(jiān)管模式，包括經(jīng)濟(jì)許可框架，根據(jù)該框架，二氧化碳通過管道運(yùn)輸進(jìn)行地質(zhì)封存作業(yè)將需要獲得許可證。歐盟通過了二氧化碳地質(zhì)封存法規(guī)，或俗稱CCS法規(guī)，以建立保證環(huán)境安全的二氧化碳地質(zhì)封存的法律框架。美國(guó)政府通過了地下注入控制計(jì)劃來調(diào)節(jié)二氧化碳在深部巖層中的注入和長(zhǎng)期封存。澳大利亞政府則出臺(tái)了《海上石油和溫室氣體儲(chǔ)存法案》，規(guī)定了政府和行業(yè)的權(quán)利、責(zé)任和義務(wù)，以確保溫室氣體安全、可靠和永久的封存。

四是制定或采用CCS管理方法。CCS需要采用各種手段來確保封存監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、記入基準(zhǔn)的可信性，以準(zhǔn)確量化相關(guān)影響，不僅要考慮泄漏的可能性，而且要避免重復(fù)計(jì)算。為此，歐盟碳排放交易體系的2018/2066號(hào)法規(guī)（也稱為監(jiān)測(cè)和報(bào)告法規(guī)）制定了監(jiān)測(cè)和報(bào)告溫室氣體排放的規(guī)則。

五是成立協(xié)調(diào)整個(gè)CCS供應(yīng)鏈行為的機(jī)構(gòu)。挪威政府成立的Gassnova就是監(jiān)管CCS項(xiàng)目的機(jī)構(gòu)。

六是建立支持二氧化碳跨境運(yùn)輸?shù)姆煽蚣堋＿@對(duì)于那些有意成為區(qū)域或全球二氧化碳封存中心的國(guó)家而言尤其重要。

CCS市場(chǎng)的建立：“摸著石頭過河”

通過出資、分擔(dān)成本和風(fēng)險(xiǎn)來建立可持續(xù)的CCS市場(chǎng)對(duì)所有國(guó)家而言都是新生事物，各國(guó)政府根據(jù)本國(guó)特點(diǎn)采取了不同的方法，大致可以分為3類，分別是小政府（少量參與）、大政府（全力參與）和中庸政府（參與程度介于前兩者之間）。

小政府式國(guó)家通常采用激勵(lì)或懲罰措施來影響和推動(dòng)私營(yíng)部門對(duì)CCS項(xiàng)目的投資，但基本不在CCS供應(yīng)鏈中占有任何階段的所有權(quán)。激勵(lì)措施包括提供款項(xiàng)、貸款、稅收抵免政策，懲罰措施則包括對(duì)違規(guī)行為的稅收或罰款。美國(guó)、加拿大和歐盟目前基本采用的都是小政府式方法，依靠如碳定價(jià)等激勵(lì)或懲罰措施來推動(dòng)CCS投資。

大政府式國(guó)家則通過國(guó)家石油公司來投資運(yùn)營(yíng)CCS項(xiàng)目。中國(guó)、沙特、卡塔爾和阿聯(lián)酋就是采用這種方式，大多數(shù)CCS項(xiàng)目都有國(guó)有企業(yè)參與。大政府式方法的優(yōu)勢(shì)明顯，可大幅降低全價(jià)值鏈風(fēng)險(xiǎn)，以及建設(shè)或需求不足的風(fēng)險(xiǎn)，但需要大量征稅。

中庸政府式國(guó)家并不完全依靠市場(chǎng)來激勵(lì)私營(yíng)部門的決策。對(duì)于收入來源不確定的資本密集型活動(dòng)，政府與私營(yíng)部門分擔(dān)成本和風(fēng)險(xiǎn)。這種方法適合大型基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目，但需要政府的持續(xù)支持。在這些國(guó)家，供應(yīng)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)都受到嚴(yán)格監(jiān)管，政府在協(xié)調(diào)整個(gè)供應(yīng)鏈的活動(dòng)方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。英國(guó)、挪威和丹麥在不同程度上都是采用中庸政府式方法的國(guó)家。

經(jīng)過多年實(shí)踐，隨著CCS市場(chǎng)的發(fā)展，各國(guó)也在根據(jù)實(shí)際情況不斷調(diào)整參與方法，如英國(guó)和挪威雖然一直采用中庸政府式方法，但隨著CCS商業(yè)市場(chǎng)的成熟，已著手減少參與度。

CCS的商業(yè)模式

所謂CCS的商業(yè)模式是指開展CCS項(xiàng)目的公司實(shí)現(xiàn)盈利的戰(zhàn)略，主要包括公司提供的產(chǎn)品和服務(wù)、目標(biāo)市場(chǎng)、旨在填補(bǔ)的市場(chǎng)空白、預(yù)期費(fèi)用，以及可持續(xù)運(yùn)營(yíng)的財(cái)務(wù)模型等要素。過去，上市公司的主要目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)股東的利潤(rùn)最大化，但現(xiàn)在社會(huì)和環(huán)境的可持續(xù)性發(fā)展成為新的追求目標(biāo)。

CCS商業(yè)模式主要分為兩種類型，分別是全鏈模式和部分鏈模式，是指CCS價(jià)值鏈在項(xiàng)目中的整合程度。在這兩種主要的商業(yè)模式中，項(xiàng)目所有權(quán)可以是公共/國(guó)有、私人或公私伙伴關(guān)系；項(xiàng)目的融資可以是政府來源，也可以通過私人融資。兩種模式的CCS項(xiàng)目可以由私人擁有并享受政府補(bǔ)貼，也可以是政府完全擁有或由政府與合作伙伴擁有并享受補(bǔ)貼。但全鏈模式還取決于政府的安排，如中國(guó)的CCS項(xiàng)目幾乎全部由國(guó)有企業(yè)開展；中東地區(qū)CCS項(xiàng)目的區(qū)域運(yùn)營(yíng)由沙特阿美、卡塔爾能源公司（與?？松梨诤献鳎┖桶⒉荚葒?guó)家石油公司等國(guó)家石油公司控制。公私伙伴關(guān)系的實(shí)例有Equinor（挪威國(guó)家石油公司）參與的CCS項(xiàng)目。全鏈和部分鏈模式都可以通過合資企業(yè)的方式來開展，在合資企業(yè)中，新合資公司由參與的利益相關(guān)方共同擁有，財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)由合伙人共同承擔(dān)。

目前運(yùn)行的多數(shù)CCS項(xiàng)目采用全鏈模式，即捕集的二氧化碳從一個(gè)捕集設(shè)施運(yùn)輸?shù)揭粋€(gè)注入點(diǎn)。項(xiàng)目通常由單一公司開發(fā)、擁有和運(yùn)營(yíng)，通常用于提高采收率和進(jìn)行示范封存，在這些項(xiàng)目中，運(yùn)營(yíng)商能控制從排放到封存現(xiàn)場(chǎng)的整個(gè)價(jià)值鏈的開發(fā)、執(zhí)行和運(yùn)營(yíng)。雪佛龍、殼牌、埃克森美孚等公司運(yùn)營(yíng)的澳大利亞高更CCS項(xiàng)目、ADM公司運(yùn)營(yíng)的美國(guó)伊利諾伊州工業(yè)CCS項(xiàng)目、卡塔爾能源公司和埃克森美孚在卡塔爾的LNG項(xiàng)目等都是全鏈模式。

部分鏈模式，即CCS價(jià)值鏈被分割或分解成不同的部分，或?qū)Ｗ⒂诓都⑦\(yùn)輸，或?qū)Ｗ⒂诜獯?，再與CCS新興的共享基礎(chǔ)設(shè)施相連。部分鏈模式有助于風(fēng)險(xiǎn)管理和分配，但各國(guó)政府的作用很重要，新模式在各領(lǐng)域的應(yīng)用，包括協(xié)調(diào)利益相關(guān)者，解決與二氧化碳封存有關(guān)的長(zhǎng)期責(zé)任問題，以及在尚未盈利的市場(chǎng)建立可靠的收入來源等，都需要政府的支持。如英國(guó)、丹麥、挪威、荷蘭均建立了專注于二氧化碳集輸?shù)募斨行摹?/p>

（作者單位：中國(guó)石化石油勘探開發(fā)研究院）

（資料來源：英國(guó)劍橋能源研究院）