关于CCUS发展政策建议有哪些?

关于CCUS发展政策建议有哪些?

最佳答案 匿名用户编辑于2024/07/08 08:59

针对 CCU/S 的推广,已提出多项建议和政策措施。

1.碳中和转型背景下提出的基本建议

中国低碳发展的重中之重应该是避免排放。通过整合可再生 能源降低电网的排放强度、通过电气化和部署绿氢逐步淘汰 工业中的化石燃料,以及提高能源和资源效率、发展循环经 济,都是首要任务。 还应防止“化石燃料锁定”,CCU/S 绝不能削弱向可再生能 源转型的努力。CCU/S 战略应: - 重点减少“无憾”应用,如工艺排放 - 实施政策工具,保持对逐步淘汰化石燃料的激励机制 - 为 CCU/S 项目的实施提供指导方针 - 避免化石燃料淘汰进程的任何延误 为了更好地描述,建议根据可避免性对不同行业的排放进行 分类(参见 CCU/S 分类),可以分为“技术上不可避免的” 和“难以削减的”两类: “技术上不可避免”的排放包括水泥和石灰行业、废物处理 及玻璃制造业等,在这些领域,长期内将依赖二氧化碳捕集 与封存技术。“难以削减”的排放包括蒸汽裂解和钢铁制造 等领域,这些领域虽有可再生替代品出现,但要么价格昂 贵,要么供应稀缺,要么在短期内尚未成熟。

2.法律调整

中国目前尚未建立详尽的 CCS 法律法规框架,例如尚无关于纯度要求、监测及封存操作等 方面的规定。第 4 章中提及相关技术已具备,这并不是建立 法律框架的阻碍因素。此,建议为中国的二氧化碳封存制定相应的法规框架,以 便为设施和封存运营商提供明确的监管指导。以下是基于欧 洲《二氧化碳捕集与封存指令》的主要方面提出的建议:

对封存设施的选址和勘探许可实施监管: - 成立专门的国家或省级机构,负责制定评估封存地点 的标准,并在全国范围内进行潜在地点评估。通过这 些机构颁发勘探许可,收集有关封存地点的适宜性数 据。 2. 发放封存许可证: - 确保任何封存点在未获得许可证的情况下不得运 营,每个封存点只有一家运营商,并避免用途冲 突。 - 设定封存许可条件,包括封存工艺要求、封存压力 上限和二氧化碳流的成分等。

3. 运营、关闭及关闭后责任: - 监测、报告和验证(MRV)注入的二氧化碳流。 - 监测应涵盖以下内容:比较二氧化碳在封存地点地 下水中的实际行为与模型预测,监测重大异常、二 氧化碳迁移、泄漏以及对环境造成的显著不利影 响,并评估补救措施的效果。 - 实施定期检查。 - 发生泄漏或重大异常时采取措施:通知运营商和监 管当局,并要求及时实施必要的补救措施。 4. 关闭和关闭后责任: - 制定关于何时以及如何关闭封存点的规定。 - 明确封存点关闭后的责任,并将其与证明封存实际 情况的报告关联,确保无可检测泄漏等情况;规定 最短封存时间(20 年)。

5. 第三方接入: - 潜在用户应能接入运输网络和封存场所,以实施二 氧化碳的地质封存。 分析表明,预计中国未来将建立一个或多个相互连接的二氧 化碳管道网络,并辅以其他运输方式。运输过程中的纯度要 求也适用于捕集和封存,因此也需制定相应规范。除了封存 的法律规定外,一个正常运行的 CCU/S 链还需要对二氧化碳 的运输进行规范。 建议制定明确的规则,确保二氧化碳在中国境内及各省之间 运输的可能性。法律应规定管道和其他运输方式的建设标 准,建议该标准与国际标准化组织准则保持一致。该标准可 通过法律强制执行,确立标准的责任也可以委托给某个主管 部门(德国模式)。

3.监管措施

管道系统建设的初始成本较高,且未来连接哪些设施存在不 确定性。因此,运营商在第三方接入、收费制度、收入监管 以及对未来产能过剩规划的激励措施等方面均需一个稳定框 架,这就产生了对监管的需求。 因此,建议在整个过程中尽早考虑监管问题。 从德国当前的讨论来看,一开始没有必要制定过于详细的规 定。相反,确保管道建设的资金更为重要。 因此,建议与运营商合作,在规模扩大的过程中解决安全和 监管问题。 管道建设可能成为瓶颈,甚至可能需要在相应碳捕集设施规 模扩大之前提供必要的建设和规划框架。

为避免出现瓶颈,建议管网的规划开发与捕集设施的建设同 步进行。同时,建议及时对封存地点进行勘探,明确封存区 域并获取相关许可。 二氧化碳运输与其他基础设施之间存在相互作用,尤其在二 氧化碳利用场景中,因为碳捕集设施需要氢气作为能源。鉴 于中国二氧化碳管道网络的预计长度(国际能源机构预计达 15,000 公里),可能需要与其他网络协调,包括未来的氢气 网络和现有的石油及天然气管道,某些情况下可能还需进行 转换。 因此,建议在省级和国家级层面为二氧化碳管道制定未来网 络计划。通过计划为各家公司提供关于如何连接网络的指 导。 另外,该计划应纳入天然气、氢气、石油、电力和二氧化碳 网络的综合网络规划中,从而可以对整个网络基础设施进行 全面分析。

除管道运输外,还有海运和铁路运输等其他方式。随着管道 网络的扩展,某些地区可能在较长时间内无法接入网络。为 了识别交通覆盖范围内的这些潜在缺口,网络规划应指出受 影响地区及勘探方法,为航运和铁路运输提供保障,使其能 够尽早纳入规划。 因此,铁路和轮船(船舶和海运)运输也应纳入网络规划 中。 这同样适用于产业集群以及作为转运点的枢纽,及时确定这 些要素可为相关地点提供明确参考。 因此,枢纽也应被包括在网络规划中。

4.经济可行性和筹资

碳市场/二氧化碳价格 在没有充分激励的情况下,碳捕集技术难以被广泛采用。可 以通过两种方法来实现激励:碳定价和财政支持计划: 通过碳定价,可以将排放二氧化碳的成本设定为高于 CCU/S 成本。这对封存尤为适用,因为除了封存外无其他盈利可能 性。在 CCU 工艺中,虽然可以通过销售捕集的二氧化碳来实 现盈利,但这在提高石油采收(EOR)项目之外还没有大规模 应用。分析表明,与其他工艺相比,CCU 从长远来看可能不 具备经济可行性。中国的碳排放权交易体系(ETS)价格 (2021 年约 50 元/吨44)尚不足以覆盖 CCS 成本,相比可再 生能源等其他减排方案,CCS 成本相对较高,大多数工艺的 CCS 成本介于 250~500 元/吨二氧化碳。此外,碳排放权交易 体系目前并未涵盖所有行业并提供免费配额,且未考虑通过 CCS 实现的减排。未来,碳价格将提供必要的激励,因为捕集 成本预计将低于排放交易计划证书的价格。

钢铁、化工、水泥、石灰、废物管理和造纸等行业应全面纳 入中国的碳排放权交易体系(ETS),以提供转型动力。 欧盟碳边界调节机制(CBAM)的影响 为防止由于本国碳定价高于其他国家而导致的碳泄漏,欧盟 计划实施所谓的碳边界调节机制。此机制旨在为本国产品和 来自碳定价较低国家的进口产品创造公平竞争环境,进口产 品将被征收关税,其数额相当于欧盟与出口国之间对应产品 碳税的差额。这将激励中国出口产品通过采用 CCU/S 等方式 提高排放强度。 资金支持 44 专家访谈 只要碳排放交易体系价格不够高,就需要额外的工具来促进 CCU/S。特别是在当前阶段,资本支出补助可成为展示完整 CCU/S 链的有效措施。因为首创(FOAK)设施的投资成本往 往高得多。

因此,建议通过投资成本补助来支持这类首创项目。 具体资金数额将根据具体项目和前端工程设计(FEED)研究 决定。 根据对避免成本与中国碳排放交易体系价格发展潜力的比较 分析,从目前所知来看,预计中国碳排放交易体系价格最迟 将在 2040 年超过避免成本。 为了激励“无憾”措施(例如水泥和石灰行业以及垃圾焚 烧)的早期推广,建议通过碳差价合约(CCfDs)来促进成本 与碳排放交易体系价格之间的差异。 由于相关设施运营商需承担运输和封存费用,因此应在捕集 点提供支持。适当的运输法规应保证运输公司的安全运营。

因此,建议不对运输提供额外的支持。 到 2030~2035 年,中国碳排放交易体系价格与避免成本之间 的差距依然较大,实施 CCfD 虽然可行,但可能显著提高政 府成本。在此期间,另一种方法是基于每吨避免或封存的二 氧化碳的固定贡献确定一个固定补贴。这种方法的一个例子 是美国的 Q45 补贴(见文字框)。这种方法的优势是手续简 便,无需对项目进行详细评估;相反,企业需自行决定项目 是否符合相应的补贴条件。对于高浓度、低成本二氧化碳捕 集项目,这种补贴能在早期阶段做出积极的投资决策。

这一措施应结合中国的国情进行研究。建议限制补贴期限, 并考虑未来改用碳差价合约或随着碳排放交易体系价格上涨 逐步取消补贴。 建议不对石油采收(EOR)项目提供补贴,因为其已通过出售 二氧化碳获得利润。 对于发电厂碳捕集的资金问题需单独考虑。如果考虑提供补 贴,应确保补贴不会阻碍可再生能源的扩张,以及未来向使 用氢气、电池储能和其他灵活电厂过渡。为避免这种情况, 应对有资格获得补贴的发电厂设定具体要求。 这些要求可基于不同类型燃煤和燃气发电厂的二氧化碳排放 强度来确定。

这种方法也将确保提高能效的措施不会被推迟。另一种选择 是根据发电厂的规模以及是进行改造还是新建来限制补贴。 除财政支持外,实施发电厂碳捕集还可通过排放限值要求来 推进(参见美国环保署监管方法)。中国的发电厂必须遵守 这些排放阈值,确保低效电厂不再运行,并为运营商提供明 确的转型动力。这特别适用于中国,因为相当一部分发电厂 由国有企业运营。 建议对新建和现有电厂设定不同的排放限制。对于新建电 厂,最早可在 2030 年设定排放限制,要求采用碳捕集技 术。对于现有电厂,则可设定排放限值,初期鼓励采用能效 提升措施,而不立即强制改装碳捕集技术。最初,可以结合 激励措施设定并行限制,但其后还是要建设碳捕集设施。

5.开展碳捕集与利用(CCU )

从对化工行业未来发展的分析来看,转型过程中需引入新技 术并向非化石原料转变。在中国,由于目前化工行业主要依 赖煤炭作为原料,因此转型面临的挑战显得尤为复杂。短期 和中期来看,转向天然气作为原料将显著降低排放,此外二 氧化碳捕集技术可减少生产过程中的排放。然而,这两种方 法仍依赖化石资源。 Agora Industrie 和 Carbon Minds 的分析指出,范围 3 排 放约占德国化工行业总排放量的 60%(Agora Industrie 和 Carbon Minds,2023)。为降低这些排放,转向非化石原料 势在必行。可选择的替代方案包括再生塑料、可持续生产的 生物质,以及利用大气或生物源二氧化碳的 CCU 等。德国和 欧洲的讨论表明,CCU 可能在一定程度上是必要的,因为再生 塑料和生物质的供应可能不足。这一决策既具挑战性又具前 瞻性,其影响不仅局限于化工产业,而且几乎涵盖所有与能 源相关的领域,因为其关乎生物质的分配。

因此,建议对化工行业的原料供应进行战略性评估,包括以 下几方面:再生塑料的贡献、生物质作为原料的潜力、CCU 的能源需求(可再生能源和氢气),以及 CCU 的范围和必要 性。 未来,化工行业将特别依赖生物质作为原料。生物质是一种 有限的资源,具有多种用途,应尽可能高效地利用,以实现 气候保护目标。 为了及早掌握中国生物质的分布情况及其主要消费领域,进 而明确未来潜在应用领域及其优先级,建议制定生物质战 略。 分析显示,将 CCU 技术转为商用尚需时日,目前其技术成熟 度(TRL)介于 5~8 之间。小规模的应用已经得到研究和成 功测试。今后需要扩大规模以进行商业化推广。 因此,建议为甲醇制烯烃/甲醇制芳香烃(MtO/MtA)技术以 及利用二氧化碳和氢气的费托合成技术分配研究资金。 由于产品合成需要氢气,CCU 的能源需求很高,这是未来实施 CCU 所面临的最大挑战。在可再生氢资源稀缺、氢经济尚未充 分发展的情况下,扩大 CCU 规模只会加剧对氢气的争夺。

因此,建议在积极推动绿氢经济发展的同时,优先考虑其他 方案实现化工行业的脱碳。 为了避免通过 CCU 工艺生产化学品和在碳排放权交易体系中 的资格而产生法律不确定性,尽早制定明确的法律规定至关 重要。 因此,建议尽早将 CCU 工艺及其认证纳入碳排放权交易体 系,以提供清晰度和确定性。 CCU 工艺面临的其他挑战包括:可能出现的证书重复计算、区 分生物和化石源的二氧化碳,以及确定整个生命周期的排放 量等。在制定政策时,应对这些挑战进行评估。欧盟目前正 在制定相关法规,作为其“可持续碳循环”进程的一部分。 鉴于目前无须急于作出决策,建议优先考虑和实施其他方面 工作,例如为 CCS 创建一个法律框架。

6.碳管理战略

对 CCU/S 实施情况的分析显示,与现有研究相比,碳中和转 型的必要性、时间框架、作用以及碳捕集的利用存在显著差 异。这项工作强调了在水泥和石灰行业、废物热处理,以及 通过生物质能碳捕集与封存(BECCS)及直接空气碳捕集与封 存(DACCS)实现负排放方面使用 CCS 的重要性。CCU 用于为 基本化学品生产提供二氧化碳。这与其他研究在 2060 年前将 重点放在钢铁、电厂和化工行业的思路是相冲突的。 在未来几年,本文的分析结果与研究的预测趋势相似。2030 年的重点在化工行业和发电厂,因为这些行业的二氧化碳浓 度高(分离成本低),且发电厂缺乏替代方案,总体减排效 果显著。唯一的差异在于钢铁行业,研究强调了转向氢基直 接还原铁(DRI)技术的重要性。在这种情况下,碳捕集的作 用有限,因为如果缺乏足够的绿氢,碳捕集同样可以在制氢 过程中实施。在过渡期,改造现有高炉可能是适合中国的一 个选择。鉴于目前的产能过剩和潜在的锁定,不建议建造带 有二氧化碳捕集功能的新高炉。

因此,建议为 CCU/S 在中国的作用制定一项战略进程,作为 使用 CCU/S 的指导原则。 通过这一进程,可以避免化石锁定未来对中国经济带来成本 增加的风险。此外,这种战略方法还可以识别不同地区的潜 力和作用。正如燃煤电厂使用 CCS 的技术经济分析所示,区 域差异会对 CCU/S 的必要性产生重大影响,因为还必须考虑 其他因素,如可再生能源的可用性。

相关报告
我来回答