1、中国CCUS行业发展环境、市场运行格局及前景研究报告智研咨询内容概要:近年来,我国CCUS示范工程建设发展迅速,数量和规模均有显著增加,更多行业和领域开展CCUS技术应用,推动能耗成本持续下降。据不完全统计,截至2023年9月底,我国投运和规划建设中的CCUS示范项目达109个,具备CO2捕集能力已达600万吨/年,注入能力400万吨/年,分别较2023年底提升了50%和100%左右。关键词:碳捕集定义;CCUS技术发展历程;CCUS项目捕集源;CCUS示范项目碳捕集能力一、行业概述CCUS是英文Carbon Capture,Utilization and Storage的缩写,是碳捕集利用与
2、封存的简称,指将CO2从工业过程、能源利用或大气中分离出来,直接加以利用或注入地层以实现CO2永久减排的过程。按技术流程,CCUS可分为捕集、输送、利用与封存等环节。根据碳源捕获与燃烧过程的先后顺序,可将CCUS技术分为燃烧后捕集、燃烧前捕集、富氧燃烧、空气捕集。CO捕集是CCUS系统中能耗与成本产生最高的环节,捕集部分的成本占总成本的三分之二甚至更多,提高捕集效率、降低捕集成本是目前碳捕集技术的主要研发方向。CCUS不同技术路线碳捕集与封存(CCS)是指将CO2从工业排放源中分离后直接加以封存,以实现CO2减排的工业过程。现代意义的CO2捕集、运输与封存作为减少人为排放CO2的概念,最早是由
3、意大利学者Marchetti提出。1996年开始的挪威Sleipner CCS项目和2000年开始的IEA温室气体研究与开发计划机构(IEAGHG)Weyburn-Midale CO2监测与封存项目(简称Weyburn项目),则是国际上最早开展的对人为排放CO2进行大规模捕集、利用与封存的示范项目。Sleipner CCS项目是科学研究及大规模商业化示范项目。CCUS则是在CCS基础上添加了碳利用过程,延展了碳产业链条,更具有商业价值。CCUS理念是随着对CCS技术认识的不断深化,在中美两国的大力倡导下形成的,是将“碳负债”转化为“碳收益”的主要技术之一,具有社会效益与经济效益“双赢”特性,已
4、获得国际社会的普遍认同。从全球来看,CCUS-EOR项目主要在美国、加拿大等国家率先开展,特别是美国自20世纪50年代开始CCUS-EOR项目研究后,目前已具备成熟的CCUS-EOR工业体系。本世纪以来,美国、加拿大、澳大利亚、日本及阿联酋等国家加速推进CO2捕集项目的工业化。2014年,加拿大SaskPower公司的Boundary Dam Power项目成为全球第一个成功应用于发电厂CO2捕集项目,2019年该项目捕集CO2达61.6万吨。2015年,加拿大Quest项目将合成原油制氢过程中产生的CO2成功注入咸水层封存,每年CO2捕集能力达100万吨/年。从国内技术发展情况看,我国CCU
5、S-EOR研究起步较早,石油企业及有关院校早在20世纪60年代就开始探索CO2驱油技术,但因气源、机理认识、装备等问题使产业化发展滞后。进入21世纪以来,国家和石油企业相继设立CCUS-EOR重大科技攻关和示范工程项目,大大推动了关键技术的突破和矿场试验的成功。2019年科技部再次更新了CCUS技术发展路线图,总体愿景是构建低成本、低能耗、安全可靠的CCUS技术体系和产业集群,为化石能源低碳化利用提供技术选择,为应对气候变化提供技术保障,为经济社会可持续发展提供技术支撑。CCUS技术发展历程科技部编写的CCUS技术发展路线图中,将CCUS技术定位为“可实现化石能源大规模低碳利用的战略储备技术”
6、。这意味着,随着应用场景的拓展,CCUS技术已经成为我国碳中和技术体系的重要组成部分,是化石能源近零排放的唯一技术选择、钢铁水泥等难减排行业深度脱碳的可行技术方案、未来支撑碳循环利用的主要技术手段。2021年,CCUS技术更是被首次写入中国经济社会发展纲领性文件中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要。在此纲领指导下,近几年来,在党中央、各部委和地方政府出台的碳达峰碳中和相关政策文件中,均对CCUS技术研发、标准和融资等方面做出了积极部署。据不完全统计,截至 2022 年底,我国已发布 70 余项 CCUS 相关的政策文件,涉及规划、标准、路线图、技术目录等。这
7、说明,我国CCUS 政策体系也已初具雏形,从不同角度对CCUS技术研发与推广进行了部署,不断推动国内CCUS技术标准体系和相关研究工作完善推进,为我国CCUS技术行业发展提供强有力政策支持。中国CCUS技术行业相关政策汇总二、CCUS技术发展现状从全球范围来看,目前CCUS的发展和应用方兴未艾,但随着中欧、南欧、中东和东南亚地区相继宣布开展CCUS项目建设计划以来,各国都加快了CCUS项目布局。全球CCUS项目的数量和规模迅速增加,特别是2020年以来,碳捕集能力年均增长在60%左右。截至2023年7月,全球共计已有392个大型CCUS项目,年捕集能力达到3.61亿吨。从地域、国家分布情况看,
8、目前全球碳捕集能力主要集中在美国等北美洲国家,其中仅美国占全球总量的比例就高达44.7%;此外则是巴西占比达49%。2023年12月13日,联合国气候变化框架公约第二十八次缔约方大会闭幕,近200个缔约方代表达成了气候变化领域的“阿联酋共识”,明确提出各国要“以公正、有序和公平的方式,在能源系统中转型摆脱化石燃料”。其中,加快发展零排放和低排放技术,包括碳捕集和碳储存技术在内的减排技术,被再次强调,为CCUS产业提供了更多发展机遇和广阔的发展前景。全球CCUS项目在运营能力区域分布格局从国内CCUS技术发展应用情况分析,近年来,我国CCUS示范工程建设发展迅速,数量和规模均有显著增加,更多行业
9、和领域开展CCUS技术应用,推动能耗成本持续下降。据不完全统计,截至2023年9月底,我国投运和规划建设中的CCUS示范项目达109个,具备CO2捕集能力已达600万吨/年,注入能力400万吨/年,分别较2023年底提升了50%和100%左右。中国CCUS示范项目CO2捕集能力及注入能力变化从CCUS技术应用领域看,我国CCUS示范项目行业覆盖面不断扩大,目前国内已建成的CCUS示范项目的CO2捕集源已涵盖电力、油气、化工、水泥、钢铁等多个行业。其中,电力行业和化工行业示范项目已超过20个。此外,还有超过40个规划和投运中的示范项目来自油气、煤化工、石油化工、乙醇制备和化肥生产等行业。中国CC
10、US示范项目捕集源分布情况值得注意是,近年来我国各领域CCUS项目建设投入虽日益增加,但相比于美国等技术应用发展领先国家,国内 CCUS 项目建设规模偏小,导致目前全国在运营CCUS项目的碳捕集能力总和占全球比例仅有4.6%。相关报告:智研咨询发布的2024年全球及中国碳捕集利用与封存(CCUS)行业全景调研及发展趋势分析报告而自碳中和目标提出以来,我国已投运和规划建设中的CCUS示范项目碳捕集能力规模呈现明显扩大态势,甚至已有多个百万吨级以上项目已完成投产或正处于规划中。例如,2022年8月,我国首个百万吨级CCUS项目齐鲁石化-胜利油田项目正式建成投产;华能集团正在建设煤电百万吨级CCUS
11、全流程示范工程,预计建成后,每年可捕集并封存CO2超过150万吨;中石油集团正在建设包括大庆油田140万吨/年和吉林油田100万吨/年示范工程在内的多个CCUS示范项目,其与油气行业气候倡议组织(OGCI)共同策划的新疆CCUS产业集群也在积极筹备中,预计2030年驱油利用与封存规模可达千万吨。中国百万吨级CCUS项目建设规划情况汇总三、发展趋势1、政策效能加速释放,CCUS产业生态建设日益完善我国CCUS产业发展面临多个挑战。首先,成本高、能耗高、效益差的问题依然存在,亟须加强CCUS全技术链创新,突破捕集和利用的理论和技术瓶颈,加快低浓度排放源的低能耗、低成本捕集技术研发。排放浓度小于15
12、%的低浓度排放源,二氧化碳排放量占比达85%。预计近期捕集能耗可降至2.0吉焦/吨以下,捕集成本降至250元/吨左右。其次,二氧化碳化工转化利用技术、生物利用技术等关键技术有待突破。再次,CCUS产业发展生态仍需完善。因此,未来,随着国家政策效能释放,我国将持续着力构建低碳、零碳的CCUS产业链,不断创新和发展相关政策、法律法规和商业模式,国内CCUS技术应用市场、政策环境将不断完善,将为CCUS产业发展提供更多助力。2、以含油气盆地为中心,加速打造CCUS产业集群对于CCUS,市场更关注的环节是“用”。先驱油后进行封存,是全球CCUS总的发展趋势。我国CCUS在驱油领域发展的潜力很大。一方面
13、,含油气盆地具有多个油气藏及大量的咸水层,是最有利的封存场所,初步评价具有上万亿吨的封存潜力。另一方面,源汇优化涉及社会经济、产业技术、自然环境和国土空间等多个要素,且碳源、碳汇具有时空动态变化特征,需要从全局最优的角度开展源汇匹配。此外,我国含油气盆地分布范围广,具有很好的源汇匹配性,可以进行源汇匹配的多目标最优化。综上分析,未来围绕含油气盆地,建设多个驱油封存中心,形成捕集输送驱油封存利用产业集群,打造区域零碳低碳基地,或将成为我国推动CCUS产业发展关注的重要方向之一。例如,以渤海湾盆地为中心,形成辐射京津冀的渤海湾盆地千万吨级CCUS项目群;以华东、江苏、上海等区域为中心,形成长三角千万吨级开放式CCUS产业集群。中国石化正在研究建设含油气盆地驱油封存中心,推动形成捕集、输送、利用、封存的产业集群。以上数据及信息可参考智研咨询()发布的2024年全球及中国碳捕集利用与封存(CCUS)行业全景调研及发展趋势分析报告。智研咨询专注产业咨询十五年,是中国产业咨询领域专业服务机构。公司以“用信息驱动产业发展,为企业投资决策赋能”为品牌理念。为企业提供专业的产业咨询服务,主要服务包含精品行研报告、专项定制、月度专题、可研报告、商业计划书、产业规划等。提供周报/月报/季报/年报等定期报告和定制数据,内容涵盖政策监测、企业动态、行业数据、产品价格变化、投融资概览、市场机遇及风险分析等。