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36碳直击COP28|CCS 、CCUS被抵制,“碳捕手”技术是骗局?

15.12.2023北京科吉环境技术发展有限公司

如果不区分场景就“Say No”,实在是一种不负责任的激进做法。

文 | 吕雅宁
编辑 | 苏建勋

“如果一个公司提出要用CCUS技术解决碳排放问题,那么可以看作他们是在‘漂绿’。可以把这个过程想象成吸烟,我们不应该处理烟气,掐灭烟蒂才是最根本的解决手段。”

COP28现场,一位反对化石燃料的人士对36碳表示。

这个表述看上去颇为“激进”。碳捕获与碳封存技术(CCS)、碳捕获、利用和封存技术(CCUS)在COP28上引发了强烈争议,给这场大会添了不少“火药味”。

36碳在COP28现场观察到,一些行业协会、社会民间组织对CCS、CCUS技术的可行性都提出质疑,甚至是十分激烈的抵制。

“CCS 、CCUS 显然是化石燃料公司布下的骗局。大多数项目业主都是油气公司,未来他们可以继续每天生产1亿桶石油,再声称用CCUS 技术来抵消二氧化碳,以‘洗脱’他们大规模生产化石燃料的罪名。”抗议人士在COP28的会场上表示。

被称为“碳捕手”的CCS、CCUS技术,为何在COP28上如此不受待见?事实本应如此吗?

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COP28现场,不少化石燃料的抗议人士质疑CCS技术。

图源:作者拍摄。

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陷入巨大争议的“碳捕手”

“碳捕获、利用和储存技术(CCUS)在减排方面是重要的,但其作用十分有限。”今年11月,能源转型委员会发布的一则报告中提到。

在COP28大会现场,36碳采访了能源转型委员会主席、英国气候变化委员会前主席Adair Turner。对于这一争议,他也给出了自己的见解。

“当我们考虑如何实现净零目标时,有两种方法:一是实际减少化石燃料的使用,二是继续使用化石燃料,但用 CCUS 来抵消。我们认为,合适的平衡组合是实际减排占到85%,碳捕获和储存负责剩下的15%。” Adair Turner告诉36碳。他认为CCUS这类技术是必要的减碳手段,但需要考虑优先级。

不仅是此次COP28,实际上CCS /CCUS技术早已陷入非议。它们被认为是一种应对气候变化的权宜之计,而不是根本的解决方案,甚至被要求退出历史舞台。

究其原因,即使这是被称为“最火碳捕手”的新兴科技,但成本造价高、运行效率低、商业模式不成熟等都是难以忽视的现实问题,也为CCS /CCUS的商业化部署画上一个问号。

首先,技术有效性成为“众矢之的”。

2022年9月,澳大利亚能源经济与金融分析研究所(IEEFA)的一份报告中,分析了全球13个CCS旗舰项目的表现,结论是大多数国家碳捕获项目的运行效果都远低于预期。

例如,世界上最大的CCS项目—Gorgon,该项目由美国第二大石油和天然气生产商雪佛龙公司斥资21亿美元建成,项目地位于西澳大利亚。该项目在实施的前五年中,却还没达到碳捕集目标的50%。

因此,为了满足对澳大利亚政府的减排目标承诺,雪佛龙不得不在2021年的澳大利亚碳交易市场中,额外花费2亿多美元购买碳税去抵免。

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雪佛龙公司投建的Gorgon项目。

图源:雪佛龙

另外,埃克森美孚位于美国怀俄明州舒特溪的LaBarge工厂,其碳捕获的产能表现落后于目标约36%。

麦肯锡在今年的一份研究中指出,全球CCUS的吸收量需要从目前的水平扩大120倍,每年捕获的二氧化碳增加到至少42亿吨,才能保证各国在2050年实现净零承诺。

同时,CCS/CCUS的“经济账”也不太好看,其综合成本远高于可再生能源部署价格和世界各地的碳价,这又成为阻碍技术规模化的又一座大山。

Turner告诉36碳,太阳能、风能的成本正在快速下降, 但CCUS的成本降速、融资速度都未达预期,这使得CCUS技术很难满足未来的目标需求。

麦肯锡的研究显示,到2035年,全球每年需要对CCUS技术投资1200亿至1500亿美元才能实现净零排放,巨大的资金缺口仍是问题。

在今年COP28召开前夕,国际能源署发布报告称,呼吁油气生产商放弃“大量碳捕获的幻想”,而应转向清洁能源。

这一结论直接引发OPEC(石油输出国组织)国家的不满,公开发文指责说这是“极其狭隘的框架”,会对能源安全和可操作性产生不利影响。

CCS、CCUS技术争论不休,但从技术本身来看,并不是非黑即白的二元问题。

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没有CCS/CCUS技术,不可能碳中和

CCUS技术是碳中和技术里的‘丑小鸭’,因为它衔接着化石能源和传统工业。很多NGO、国际组织会觉得CCUS是用来给化石能源续命的技术,所以争议比较大。”伦敦大学学院基建可持续转型长聘教授、广东南方碳捕集与封存产业中心秘书长梁希对36碳表示。

事实上,没有CCS/CCUS技术,实现碳中和目标基本是不可能的。

梁希研究CCUS技术多年,他告诉36碳,在实现碳中和(净零排放)的情景下,来自水泥、石化、钢铁行业的部分碳排放仍然无法避免,这就需要CCUS技术去抵消。

以水泥生产为例,其生产流程包括加热硅砂、石灰石、板岩、粘土和铁矿石等常用材料,而三分之二的排放来自与加热石灰石产生的相关化学反应。

那么即使是需求侧改进、能效提升、清洁能源替代等传统措施,都无法解决水泥生产过程中的这些排放问题,因此CCUS 成为目前唯一可扩展的减排方案。

同时,考虑到能源安全、电网稳定性、长期输电稳定等要素,未来是需要一个电力集合,其中需要一定的化石能源。那么这个情境下,实现碳中和就需要部署CCUS技术。

另外,结合生物燃料或空气直接捕集技术,CCUS还可以实现“负排放”。

生物燃料,例如BECCS(如木材颗粒和农业废物)可以将植物吸收的二氧化碳,进行捕集和封存,创造了负排放的能源生产路径。而直接空气捕集技术(DAC),可以直接从大气中提取二氧化碳,再通过CCUS技术将其封存,推动实现负排放目标。

因此,CCUS的角色已从过去一项储备性、过渡性的新兴技术,成为实现碳中和不可或缺的托底性技术,甚至是负排放的解决方案。

从成本构成看,CCS/CCUS技术的成本取决于工艺类型、捕获技术、二氧化碳运输和封存位置。

以碳捕集为例,这是最影响成本高低的环节,因为二氧化碳必须与氧气、氮气和甲烷等其他气体分离,期间需要消耗大量的能源和水。

但这个环节的成本区间也非常宽,影响捕集成本的主要因子是烟气中二氧化碳的浓度,会因二氧化碳来源的不同而有很大差异:气体中的二氧化碳浓度越低,分离二氧化碳所需的能源需求就越高,从而导致成本升高。

在水泥生产场景中,可以从废气流中产生浓度较高、相对纯净二氧化碳的工业工艺,在配合使用中也是最具成本效益的方式。

梁希也提到,天然气处理、煤化工制氢单元产生的二氧化碳浓度在70%-80%以上,这部分二氧化碳分离的成本通常在20美元以下。

因此,CCUS技术对于工业领域减排而言,实际上是最便宜的选择之一。对现有工业设备设施进行CCUS改造,有时会比使用替代技术建设新产能更具成本效益。

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CCUS与主要低碳技术边际减排成本对比。

图源:中国21世纪议程管理中心

Adair Turner也表示,在某些生产场景下,碳捕获和储存可能是最便宜的生产方式。例如在现有技术条件下,如果天然气足够便宜,生产蓝氢叠加CCUS技术会比生产绿氢的成本更低。

CCS/CCUS的未来市场增量空间很大,目前行业依旧遇到资金难题,梁希认为这项挑战的根源在于气候政策,更直观点说就是碳价的问题。

“中国目前的碳价格比较低,会影响CCUS技术大规模部署的动力。如果现在的碳价(包括碳市场、碳税、财政补贴、碳排放绩效考核等形式的政策工具)涨到500元一吨,企业自身减碳就可以赚到钱,或者说少交税。企业会选择合适的CCUS技术路径,从而取得成本优势和经济效益。” 梁希说。

可以明显看出,实现碳中和目标,并不是要讨论谁该退出、谁该加入这么简单,这并非一个二元问题,而是需要一个合理、高效的技术组合,以及相应的政策推行机制去推动深度减排。

CCS、CCUS技术作为一种解决碳排放问题的“丑小鸭”角色,目前仍在不断承受非议。但如果不区分场景就“Say No”,实在是一种不负责任的激进做法。

| 本文题图来源:视觉中国

来源:36碳

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