全球碳捕集与封存现状
国际能源署（IEA）报告显示，截至2021年4月底，已有44个国家以及欧盟宣布了净零排放目标。其中10个国家立法，8个国家拟将其列为一项法律义务，其余国家则在政府政策文件中承诺实现净零排放目标。如果这些法规或政策能够最终落地，将会减少全球70%的二氧化碳排放量。
CCS技术更加受到重视
保护气候变化的大方针已经在全球得到普遍认可，如今各国政府和社会关注点聚焦在减排方式、政策成本以及政策对某些特定行业或区域带来的经济影响上。行之有效的气候政策必须同时兼顾社会经济效益和实现净零排放目标，必须保障社会和经济的可持续性发展。CCS作为实现碳减排的作用越来越得到认可，仅在《巴黎协定》第4条提交的291份长期低排放和发展战略（LEDS）中，就有24份涉及到CCS。作为实现低成本净零排放的关键技术之一，CCS同时也能够为社会创造大量的经济和社会价值。
越来越多的国家在长期气候政策中选择CCS技术作为碳减排手段，并通过生物能结合碳捕集与封存技术（BECCS）和直接空气碳捕集与封存技术（DACCS）来进行碳移除。第二十六届缔约方会议（COP26）完成了《巴黎协定》技术谈判，其中第6条规定了国际碳市场的运作，规定碳市场可以用于激励世界各地开发CCS项目，实现碳减排或碳移除。碳信用额度可由东道国使用，也可出售给其他国家，以此助力实现全球气候目标。
欧美等发达国家已部署了较多的CCS项目进行碳减排，相较之下发展中国家举措较少。但新兴经济体普遍对CCS的需求显著，资金是主要制约因素。为鼓励推进项目实施，《联合国气候变化框架公约》（UNFCCC）专门为发展中国家履行《巴黎协定》承诺设立了绿色气候基金（GCF）。GCF提供混合融资方式，并通过一系列金融工具支持CCS项目实施，包括捐赠、贷款担保、优惠贷款和股权投资。CCS项目也可以通过碳信用额度形式进行融资，信用额度可用于抵消当地或世界其他地方的碳排放。信用额度体系可以在气候融资框架内使用，通过履约、自愿碳市场（VCMs）或国家之间的双边协议等基础碳市场，促成CCS项目的顺利融资。
CCS项目向多元化发展
近两年，CCS项目的增长势头更加强劲。开发中的项目设施能力从2020年底的7500万吨/年，上升到2021年9月的1.11亿吨/年，增长了48%。但是，要实现控制全球温升2摄氏度的目标，到2050年，CCS装机容量需要从4000万吨/年增加到5.6亿吨/年以上，预计投资需要6550亿~1.28万亿美元。
截至2021年9月，全球公布的商业CCS设施中，目前运行的项目有27个，全球碳捕集能力约为36.6百万吨/年。2011~2017 年，全球碳捕集能力逐年下降，可能受全球金融危机影响，2017年后，得益于各国环保政策升级和前期的项目开发，整体碳捕集能力开始恢复，正式投入商业运营的CCS项目碳捕集能力趋于平稳。
随着成本不断降低和技术进步，全球CCS项目呈现多元化发展态势，前期运营中的设施多集中在天然气处理、化工生产和燃煤发电领域。新开发和建设的设施已经拓展到化肥制造、乙醇制造、制氢、钢铁制造和水泥制造领域。设施规模跨度也越来越大，美国Summit Carbon Solution碳捕集项目中最小的设施年捕集量只有9万吨，而壳牌在阿姆斯特丹的制氢项目设施年捕集量可达百万吨。
美国仍然是CCS项目的领跑者，2021年新增设施36个，主要得益于相关政策对行业和投资的引导作用。2021年美国国会通过的《基础设施投资和就业法案》将CCS作为减少二氧化碳排放的重要途径，《美国能源法案2020》则授权60多亿美元用于CCS的研究、开发和示范。为进一步激励碳市场，美国国会于2021年对碳捕集税收法案45Q进行了修订，大幅提高了相关碳捕集的信用额度。二氧化碳永久埋存信用额度由23.82美元/吨提高到31.77美元/吨，到2026年将升至50美元/吨；二氧化碳通过驱油及其他有效方式埋存的信用额度由11.91美元/吨提高到20.22美元/吨，到2026年将升至35美元/吨。相关政策在项目投产后有效期可长达12年。
CCS项目向网络化发展
CCS项目通常都属于大型工程和建设项目，除需要大量资金支持外，还需要长期的设计、开发建设以及后期维护工作。CCS项目不能作为单一的工程项目来看待，项目涉及上游碳捕集、二氧化碳的管网运输、最终的封存。因此，需要政府和社会共同推进，加强和推动相关基础设施建设。此外，CCS项目的成功实施也可以促进相关依赖基础配套设施的低碳产业共同发展。
早期的CCS项目往往是垂直整合，捕集厂有自己专用的运输管网和埋存条件。比如美国得克萨斯州周边的几个项目，上游捕集厂将捕集的二氧化碳通过当地油气管网，最终都用于得克萨斯州的油田提高采收率开发。这种方式适用于比较稳定的大规模CCS项目，并且有较为成熟的配套设施，规模经济效益会降低整体运营成本。随着全球CCS项目的需求增加，项目复杂性不断加大，尤其涉及多领域的项目，各行各业之间的合作越发重要。区域化CCS项目或者称为CCS网络的新模式开始被采纳，即多个项目共享二氧化碳运输和封存基础设施，包括管网、航运、港口设施和封存井等，这种新模式使得小规模的碳捕集项目能够更好地运营。
荷兰鹿特丹的Porthos CCS网络在2021年进入后期开发阶段。鹿特丹港正在开发的4个新建蓝氢项目将共享一条管道运送液态二氧化碳到北海进行封存。4个新建的蓝氢项目分别来自空气产品公司、液化空气公司、埃克森美孚公司和壳牌公司。同样在鹿特丹，道达尔能源公司和壳牌公司正在合作开发Aramis CCS网络，预计碳捕集能力将超过2000万吨/年。碳源来自附近的垃圾发电厂、钢铁厂、炼油厂、化学品制造厂和水泥厂，运输将采用驳船运输、陆上管网和海上管道相结合的方式，最终埋存于北海砂岩地层。
CCS项目网络化的最大优势在于可以让更多有意参与碳减排的小规模设施并入运营。比如,美国正在开发中的Summit Carbon Solution CCS网络共支持31个独立的生物乙醇制造厂，二氧化碳年捕集量预计可达790万吨，该网络将充分利用低成本的碳捕集（玉米发酵生产乙醇过程能够产生高纯度的二氧化碳）和二氧化碳流聚集的双重经济效益，来降低运输和封存的成本压力，最终埋存到深层盐水层。
构建区域化、网络化的CCS项目除了有利于减缓气候变化外，还可以保护排放密集且短期不易达到净零排放目标的行业。同时，CCS相关基础设施的设计、建造、运行和维护以及网络项目所支持的诸如蓝氢制造等低排放新兴行业也能够创造更多的就业机会，有利于促进社会经济的稳定发展。
传统能源公司推进CCS项目开发
石油和天然气等传统能源、新兴技术、管网航运、配套发电以及金融服务之间的合作正在不断加强。
2021年，埃克森美孚成立新公司——埃克森美孚低碳解决方案（ELCS）。该公司宣布计划在全球范围开发20个CCS项目。其中，目前最受关注的是在休斯敦投资1000亿美元建设的CCUS大型网络，拟将休斯敦工业区的二氧化碳埋存在墨西哥湾中，预计到2030年，该枢纽每年可捕集5000万吨二氧化碳，2040年捕集量将达到1亿吨。
西门子和Aker碳捕集公司正在合作开发CCS技术来捕集燃气轮机和燃气发电排放的二氧化碳。拉法基集团和斯伦贝谢合作开发欧美水泥厂中的碳捕集装置。埃尼集团也大举布局CCS，在意大利Ravenna枢纽利用枯竭天然气田封存二氧化碳，与油服公司Saipem合作开发CCS项目，与英国Hynet North West展开合作，与桑托斯集团共同探索海上CCS项目。壳牌公司继续深化布局CCS，积极构建Porthos CCS网络。bp公司继续通过Teesside制氢项目加快与埃尼、挪威Equinor、壳牌和道达尔的CCS项目开发。
(刘知鑫 高慧 中国石油集团经济技术研究院)
