面对气候问题日益严峻的现实情况，减少温室气体 (GHG) 排放已然成为政府、企业和公众的优先要务。幸运的是，人们盼望已久的碳捕集与封存 (CCS) 技术即将得到大规模采用。

碳捕集与封存的发展

 

全球碳捕集与封存研究院发布的数据表明，去年全球 CO₂ 捕集潜能跃升了30%。目前全球已投产的大型碳捕集项目共有 27 个，平均每个大型项目每年捕集约 100 万吨 CO₂ 。此外还有 4 个项目在建，100 多个项目处于规划中。然而，要达到政府间气候变化专门委员会 (IPCC) 和国际能源署 (IEA) 制定的净零碳排放要求，则要建设大约百倍于此的项目。我们依然任重而道远。

碳捕集与封存的构成

 

阻碍碳捕集与封存技术采用的关键不在技术而在经济，要解决这个问题，需要在碳捕集与封存供应链中将这些技术分解为捕集、运输、存储/利用。

碳捕集是一项基础技术，已有近80年历史，通常是利用化学工艺将 CO2 吸收到现有化合物中，从而将 CO₂  从气体中分离出来。然后加热或冷冻该化合物，使其释放 CO₂ ，由此再回收碳。

目前，钢铁和石油化工等行业以及制造业必须依靠燃烧碳氢化合物才能提供足够多的热量或者实现快速加热，对于这些行业来说，减排并非易事，所以碳捕集也就尤为重要。此外，水泥制造等部分行业连制造过程中用到的原材料都会释放CO₂ ，对于这些企业来说，碳捕集与封存是大量减少碳足迹的唯一有效途径。

碳捕集后，进入运输环节。一般是使用管道来运输碳。近期，航运也成为一种可行的运输方式，对于日本和韩国等碳排放量大却没有封存空间的国家/地区而言，这种运输方式非常实用。例如，日本可以通过航运方式将CO₂ 运往印度尼西亚，因为那里有着充足的封存设施。

最后是碳的封存或使用。地质封存一直是 CO₂ 价值链最后一环的主要形式。CO₂  会被注入水库或盐水层进行妥善封存。这一技术也用于成熟油田，目的在于提高采收率。相对而言，碳捕获、利用与封存 (CCUS) 中的利用仍然占比较少，大部分捕集的CO₂ 最终都进入了地质封存环节。如何在其他工艺中经济地利用捕集的碳仍有待技术发展来解答。

碳捕集与封存的成本

 

在碳捕集与封存的整个成本中，捕集阶段通常占75%左右，约合每吨 75 至 80 美元，但是成本波动范围很大。而成本范围恰恰是决定采用何种碳捕集活动最为合适的主因。除捕集成本外，运输约占总成本的15%，封存占10%。

碳捕集与封存设施在整个生命周期中的全部建设和运行成本是多少？据本人估计，平均每吨约合 90至100 美元，个体差异很大。该成本还包括捕集CO₂ 后的运输成本。它大致遵循一个经验法则，就是10 亿美元资本支出每年可捕集约70万吨 CO₂ 。对于大多数工业公司来说，碳捕集与封存是一种缓解技术。当碳监管成本超过技术成本时，碳捕集与封存就开始走向商业化。由于底层技术并不复杂，碳捕集与封存设施的使用寿命可以达到20至40年。

目前，全球每年封存约3000万吨 CO₂ 。预计到 2050 年，封存量将达到30到40亿吨。为此，在未来三十年中，全球每年需要上线大约100个项目。

在过去15 年中，碳捕集与封存的开端往往不太理想，但是鉴于欧洲建设的基础设施以及美国和加拿大政府通过税收奖励碳捕集与封存的努力，我相信，这一次，情况会截然不同。种种迹象都表明，现在是碳捕集与封存发展腾飞的时候了。

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关于作者

Angus Gillespie目前担任全球碳捕集与封存研究院欧洲事务经理和Edzell Climate Economics Ltd. 的低碳与可再生能源执行官。此前，他曾担任壳牌的CO₂ 副总裁，并曾在苏格兰水电公司和苏格兰电力公司任职。他毕业于斯特灵大学经济学专业，并在赫瑞瓦特大学取得工商管理硕士学位。

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本文改编自2021年10月26日的GLG电话会议“碳捕集与封存的经济现状”。如果您想与包括Augus Gillespie在内的GLG专家库约100万专家中的任何一位交谈，请与我们联系。