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2024年全球及中國碳捕集利用與封存(CCUS)行業(yè)發(fā)展歷程、發(fā)展政策及發(fā)展現(xiàn)狀分析[圖]

內(nèi)容概要: CCUS技術(shù)作為國際公認(rèn)的大規(guī)模直接減排技術(shù),是碳中和目標(biāo)實現(xiàn)的重要支撐。截止2023年底,全球已投運碳捕集利用與封存(CCUS)行業(yè)產(chǎn)能超0.69億噸二氧化碳/年。截至2024年8月,中國已投運CCUS項目67個,統(tǒng)計到的碳捕集產(chǎn)能約700萬噸二氧化碳/年。


關(guān)鍵詞:碳捕集利用與封存(CCUS)分類、發(fā)展歷程、碳捕集利用與封存(CCUS)政策、碳捕集利用與封存(CCUS)產(chǎn)能、CCUS市場結(jié)構(gòu)


一、碳捕集利用與封存(CCUS)定義及分類


碳捕集利用與封存(CCUS)是指將CO2從工業(yè)過程、能源利用或大氣中分離出來,通過工程手段加以利用或注入地層以實現(xiàn)其減排并/或獲得附帶效益的過程。CCUS可細(xì)分為碳捕集與封存、碳捕集與利用。碳捕集與封存(Carbon capture and storage,簡稱CCS)指把工業(yè)產(chǎn)生(例如由燃燒化石燃料或是生物質(zhì)所產(chǎn)生者)相對純凈的二氧化碳分離后,加以處理,再運輸?shù)侥承┑攸c長期封存。碳捕集與利用(Carbon capture and utilization,簡稱CCU)和CCS有時被統(tǒng)稱為CCUS。兩者之間的區(qū)別在于后者把所捕集的碳提出“利用”的概念——例如用于提高原油采收率(簡稱 EOR)、具有制造液體燃料的潛力,或制造有用的消費產(chǎn)品(例如塑料)。此外,CCUS還可按照碳捕集源可以分為傳統(tǒng)CCUS、生物質(zhì)能碳捕集與封存(BECCS)、直接空氣捕集(DAC)。

碳捕集利用與封存(CCUS)行業(yè)分類


、全球碳捕集利用與封存(CCUS)發(fā)展情況分析


(一)全球碳捕集利用與封存(CCUS)行業(yè)發(fā)展歷程


全球CCUS行業(yè)的發(fā)展歷程大致可以分為三個階段:驅(qū)油階段、減碳階段、深度減排階段。


驅(qū)油階段:上世紀(jì)70年代左右,美國開始探索利用二氧化碳驅(qū)油技術(shù),這是CCUS技術(shù)最初的主要發(fā)展方向,旨在通過注入二氧化碳來提高石油采收率。


減碳階段:隨著氣候變化問題的逐漸顯現(xiàn),上世紀(jì)90年代,二氧化碳封存技術(shù)作為重要的減碳手段開始受到更多重視,并在歐洲地區(qū)迅速發(fā)展起來。


深度減排階段:自2016年《巴黎協(xié)定》簽訂后,“碳中和”概念被頻繁提及。2018年,聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)發(fā)布的《IPCC全球升溫1.5攝氏度特別報告》指出,在全球升溫不超過1.5攝氏度的路徑中,全球人為二氧化碳凈排放量需要在2030年前較2010年水平下降45%左右,約在2050年實現(xiàn)凈零排放。在此背景下,CCUS發(fā)揮深度減排和負(fù)排放的能力被挖掘,成為實現(xiàn)碳中和目標(biāo)的重要抓手。


全球CCUS行業(yè)的發(fā)展不僅體現(xiàn)了從驅(qū)油到減碳再到深度減排的技術(shù)進(jìn)步,也反映了國際社會對氣候變化問題的認(rèn)識和應(yīng)對策略的演變。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和政策的逐步完善,CCUS技術(shù)在未來全球碳中和目標(biāo)實現(xiàn)中將扮演越來越重要的角色。


全球碳捕集利用與封存(CCUS)行業(yè)發(fā)展歷程


(二)全球碳捕集利用與封存(CCUS)行業(yè)現(xiàn)狀分析


1972年美國Terrell天然氣處理設(shè)施項目是全球首個投運并且直到今天還在運行的碳捕集利用與封存(CCUS)項目。2010年以前全球范圍內(nèi)投入運營的CCUS項目較少,2010年以后CCUS項目規(guī)劃和建設(shè)進(jìn)程明顯加快。特別是2023年全球有9個大型CCUS項目投運,是歷年以來大型CCUS數(shù)量投運最多的一年。近年來全球碳捕集利用與封存(CCUS)行業(yè)產(chǎn)能規(guī)模保持增長態(tài)勢,特別是2020年加拿大Wolf Carbon Solutions項目(產(chǎn)能1460萬噸二氧化碳/年)的投運,使得全球碳捕集利用與封存(CCUS)產(chǎn)能規(guī)模出現(xiàn)明顯提升。截止2023年底,全球已投運碳捕集利用與封存(CCUS)項目產(chǎn)能超0.69億噸二氧化碳/年。

2013-2023年全球碳捕集利用與封存(CCUS)行業(yè)產(chǎn)能


、中國碳捕集利用與封存(CCUS)行業(yè)發(fā)展情況分析


(一)中國碳捕集利用與封存(CCUS)行業(yè)政策分析


隨著碳達(dá)峰碳中和“1+N”政策體系的建立,近年來我國CCUS政策體系逐漸完善。據(jù)不完全統(tǒng)計,我國已發(fā)布70余項CCUS相關(guān)的政策文件,涉及規(guī)劃、標(biāo)準(zhǔn)、路線圖、技術(shù)目錄等。2021年,CCUS技術(shù)被首次寫入中國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展綱領(lǐng)性文件《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》。


多數(shù)政策重點支持CCUS技術(shù)研發(fā)與示范,與此同時涉及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、投融資方面的政策條款逐漸增多。中國政府主要通過將CCUS技術(shù)納入技術(shù)推廣目錄的方式支持技術(shù)的商業(yè)化推廣部署?!秶抑攸c推廣的低碳技術(shù)目錄》《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄》《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重點產(chǎn)品和服務(wù)指導(dǎo)目錄》《綠色技術(shù)推廣目錄》等都將CCUS列為推動社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵技術(shù)之一?!稓夂蛲度谫Y試點方案》《綠色債券支持項目目錄(2021年版)》等投融資政策均包含了CCUS相關(guān)技術(shù)?!秶覙?biāo)準(zhǔn)化發(fā)展綱要》《關(guān)于加快建立統(tǒng)一規(guī)范的碳排放統(tǒng)計核算體系實施方案》《碳達(dá)峰碳中和標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》均提出完善和推動CCUS技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系和相關(guān)研究工作。


CCUS技術(shù)行業(yè)應(yīng)用受到更多重視,逐步從電力、油氣等行業(yè)擴(kuò)展至難減排工業(yè)行業(yè),引起更廣泛的政策重視與實踐應(yīng)用?!陡吆哪苄袠I(yè)重點領(lǐng)域節(jié)能降碳改造升級實施指南(2022年版)》《工業(yè)領(lǐng)域碳達(dá)峰實施方案》《減污降碳協(xié)同增效實施方案》等均對鋼鐵、水泥等難減排工業(yè)行業(yè)提出了CCUS技術(shù)應(yīng)用目標(biāo)。

中國碳捕集利用與封存(CCUS)行業(yè)國家政策


相關(guān)報告:智研咨詢發(fā)布的《2024年全球及中國碳捕集利用與封存(CCUS)行業(yè)全景調(diào)研及發(fā)展趨勢分析報告


(二)中國碳捕集利用與封存(CCUS)行業(yè)發(fā)展歷程


國內(nèi)CCUS-EOR研究起步較早,石油企業(yè)及有關(guān)院校早在20世紀(jì)60年代就開始探索CO2驅(qū)油技術(shù),但因氣源、機(jī)理認(rèn)識、裝備等問題使產(chǎn)業(yè)化發(fā)展滯后。進(jìn)入21世紀(jì)以來,國家和石油企業(yè)相繼設(shè)立CCUS-EOR重大科技攻關(guān)和示范工程項目,大大推動了關(guān)鍵技術(shù)的突破和礦場試驗的成功。2020年9月,中國在聯(lián)合國大會上向世界宣布了2030年前實現(xiàn)碳達(dá)峰和2060年前實現(xiàn)碳中和的目標(biāo)。在“雙碳”戰(zhàn)略背景下,CCUS技術(shù)作為國際公認(rèn)的大規(guī)模直接減排技術(shù),是國家碳中和目標(biāo)實現(xiàn)的重要支撐,其戰(zhàn)略重要性進(jìn)一步得到確認(rèn),2020年以來我國的CCUS示范項目數(shù)量明顯增多。2022年8月,中國首個百萬噸級 CCUS 項目―齊魯石化-勝利油田項目正式建成投產(chǎn),標(biāo)志著中國CCUS產(chǎn)業(yè)開始進(jìn)入技術(shù)示范中后段——成熟的商業(yè)化運營,為中國大規(guī)模開展CCUS項目建設(shè)提供更豐富的工程實踐經(jīng)驗和技術(shù)數(shù)據(jù)。

中國碳捕集利用與封存(CCUS)行業(yè)發(fā)展歷程


中國碳捕集利用與封存(CCUS)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析


近年來我國CCUS技術(shù)快速發(fā)展,形成了碳捕集、利用與封存全流程技術(shù)體系。已形成不同濃度排放源的CO2捕集技術(shù),并在煤電、石化、水泥及鋼鐵等行業(yè)開展了大量示范應(yīng)用。據(jù)智研咨詢統(tǒng)計,截至2024年8月,中國已投運CCUS項目67個,包括61個投運中項目和6個間歇運行項目。67個CCUS項目統(tǒng)計到的碳捕集產(chǎn)能、驅(qū)油封存產(chǎn)能、碳利用產(chǎn)能情況如下圖所示。

截至2024年8月中國已投運CCUS項目產(chǎn)能


從在運行碳捕集利用與封存(CCUS)項目碳利用或封存方式來看:提高石油采收率(EOR)是最主要、也是技術(shù)最成熟的碳利用方式。有22個已投運項目明確其將捕集的CO2用于提高石油采收率(EOR),其中17個CCUS項目將捕集的CO2僅用于EOR。其中規(guī)模最大的EOR項目為齊魯石化-勝利油田CO2捕集利用與封存全流程項目。國內(nèi)CO2生物利用方式主要為CO2微藻養(yǎng)殖并制備高附加值產(chǎn)品。廣東能源湛江生物質(zhì)電廠煙氣微藻固碳工程示范是國內(nèi)首個生物質(zhì)電廠原始煙氣微藻固碳工程示范。CO2礦化利用的方式為利用其處理固廢生產(chǎn)碳酸鈣、石膏、養(yǎng)護(hù)混凝土砌塊等材料。CO2礦化利用代表性項目為2023年京博集團(tuán)建成的全球首個10萬噸級二氧化碳直接利用CCUS示范項目,該項目利用鋼鐵、電力、水泥等行業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的鋼渣、鎂渣、爐渣、電石渣等大宗固廢,在不借助外部熱源、不使用任何水泥的條件下與企業(yè)脫硫脫硝、合格外排的二氧化碳煙氣發(fā)生礦化反應(yīng),每噸碳礦化材料吸碳固碳 0.3—0.5噸,形成快速捕碳固碳的多功能負(fù)碳材料產(chǎn)品。還有15個已投運的CCUS項目用途為綜合性的,包括EOR、礦化利用、制化學(xué)品、食品加工、食品冷鏈、生產(chǎn)氮肥、氣焊保護(hù)等用途。此外,有9個CCUS項目未公布捕集的二氧化碳的用途。

截至2024年8月中國已投運CCUS項目碳利用或封存方式

以上數(shù)據(jù)及信息可參考智研咨詢(www.yhcgw.cn)發(fā)布的《2024年全球及中國碳捕集利用與封存(CCUS)行業(yè)全景調(diào)研及發(fā)展趨勢分析報告》。智研咨詢是中國領(lǐng)先產(chǎn)業(yè)咨詢機(jī)構(gòu),提供深度產(chǎn)業(yè)研究報告、商業(yè)計劃書、可行性研究報告及定制服務(wù)等一站式產(chǎn)業(yè)咨詢服務(wù)。您可以關(guān)注【智研咨詢】公眾號,每天及時掌握更多行業(yè)動態(tài)。

本文采編:CY251
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2024年全球及中國碳捕集利用與封存(CCUS)行業(yè)全景調(diào)研及發(fā)展趨勢分析報告
2024年全球及中國碳捕集利用與封存(CCUS)行業(yè)全景調(diào)研及發(fā)展趨勢分析報告

《2024年全球及中國碳捕集利用與封存(CCUS)行業(yè)全景調(diào)研及發(fā)展趨勢分析報告》對碳捕集利用與封存(CCUS)行業(yè)發(fā)展概述、全球碳捕集利用與封存(CCUS)行業(yè)發(fā)展情況、中國碳捕集利用與封存(CCUS)行業(yè)發(fā)展環(huán)境、中國碳捕集利用與封存(CCUS)趨勢及挑戰(zhàn)等進(jìn)行了深入的分析。

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