近日，科技部等五部門聯合發布《“十四五”生態環境領域科技創新專項規劃》(以下簡稱《規劃》。《規劃》在碳捕集、利用與封存(CCUS)技術方面提出，要開展二代碳捕集、二氧化碳利用關鍵技術研發與示范，基于CCUS的負排放技術研發與示范、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示范，百萬噸級大規模碳捕集與封存區域示范，以及工業行業CCUS全產業鏈集成示范，建成中國CCUS集群化評價應用示范平臺。
近年來，CCUS規模化和集群化發展漸成趨勢。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、封存場地和基礎設施，可降低二氧化碳埋存成本。
集群化發展打破成本掣肘
“CCUS技術在實現降碳目標、保障國家能源安全、促進經濟社會全面綠色轉型，以及推進生態文明建設的過程中扮演著越來越重要的角色。不過，盡管我國CCUS技術在過去近二十年來取得了較大進步，但動輒數以億計的初始投入、高昂的運營成本和長達15年以上的成本回收期，使其發展長期面臨著技術成本過高、商業模式欠缺等一系列挑戰。”提到國內CCUS技術大規模示范，科技部中國21世紀議程管理中心社會事業處處長張賢向記者坦言。
《中國碳捕集利用與封存技術發展路線圖(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示范項目整體規模還較小且成本較高。預計到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”的企業望而卻步。
“集群化發展不僅可以通過共享運輸和封存基礎設施攤薄初始投入成本，通過規模效應降低運行成本，還有利于推動項目的不同利益相關方建立戰略合作伙伴關系，讓各主體共同出資協同合作，從而形成有效的商業模式。”張賢表示。
近日陸續布局CCUS集群化項目的殼牌中國也向記者表示，CCUS產業涉及較為復雜的價值鏈及不同行業、不同環節的利益相關方。CCUS產業集群化可通過整合不同環節企業，形成協調完整的產業鏈，有助于將脫碳基礎設施建設和項目運營的價值最大化。
規模化示范助推集群化發展
近年來，CCUS項目已明顯呈現出規模化和集群化發展趨勢。根據全球碳捕集與封存研究院的統計，截至2022年10月，全球投運和規劃建設中的商業化CCUS設施已增長到196個，全部建成后二氧化碳捕集能力將達到2.44億噸/年，全球處于規劃和運行中的CCUS產業集群多達24個。
2021年國務院發布的《2030年前碳達峰行動方案》提出要建設全流程、集成化、規模化二氧化碳捕集利用與封存示范項目。事實上，當前我國CCUS示范項目的數量和規模正快速上升，其中也不乏集群化項目。例如，中國石油與油氣行業氣候倡議組織(OGCI)共同策劃的新疆CCUS產業集群正在積極籌備，預計到2030年可實現每年300萬噸的二氧化碳捕集和封存;11月4日，殼牌聯手中國石化、中國寶武、巴斯夫計劃在華東地區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模化CCUS集群項目。
“截至2022年9月，我國已投運的、計劃建設和正在建設的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，“大規模全流程集成示范項目的開展，對未來CCUS項目的商業化運營至關重要。一方面，可以發現CCUS技術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、利用和封存各環節系統集成耦合與優化等難題。”
殼牌中國也表示，規模化發展將是未來大型CCUS項目與此前試點項目及小型獨立項目的關鍵區別。
做好技術戰略儲備
不過，張賢提醒，集群化固然是CCUS項目未來的發展趨勢，但現階段仍然在法規標準、配套基礎設施和技術成熟度等方面存在一定挑戰。
“當前，CCUS項目集群化運行缺乏系統的法律法規和標準體系支撐。”張賢認為，可適當借鑒國際上的成功經驗，盡快建立符合我國國情的CCUS發展政策法規框架。
殼牌中國也表示，長期、恰當的政策支持對CCUS集群化開發至關重要，包括制定碳價政策、建立相應的鼓勵低碳產品需求的框架、對CCUS減排給予財稅激勵等。
張賢進一步表示，目前我國正處于CCUS技術發展的重要時期，推動CCUS大規模集群化發展應提前布局、優化基礎設施建設，“建議在統籌考慮地下礦藏和資源利用的基礎上，為二氧化碳規模化埋存預留地下空間。同時，合理布局二氧化碳運輸管網。”
值得一提的是，隨著新一代捕集技術的發展，未來CCUS項目的能耗和成本有望下降30%。“如果二代捕集技術在2030年左右能具備商業化推廣條件，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封鎖。”張賢表示。（中國能源報 實習記者 林水靜）
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