CCUS商业化时代何时到来？

CCUS是二氧化碳捕集利用与封存(Carbon Capture, Utilization and Storage)的简称，目前全球对其应对气候变化的重要作用已达成普遍共识。近年来，CCUS作为高碳行业为数不多的深度减排可行技术得到各国重视，并在电力、钢铁、水泥等行业中开展部署。尽管如此，由于成本高昂、技术瓶颈仍待突破、缺乏有力政策支持等原因，CCUS的商业化进程速度不及预期。目前全球大多数CCUS项目处于示范阶段，仅有少数项目开展了商业化运营。因其负碳特征以及未来技术进步带来的成本下降，CCUS有望在全球净零排放进程的中后期发挥关键作用。

据《中国二氧化碳捕集利用与封存年度报告》的定义，“CCUS是二氧化碳捕集利用与封存的简称，其原理是将二氧化碳从工业过程、能源利用中采集或从大气中直接分离，加以生产利用或注入地层以实现二氧化碳的永久减排的技术。”

通常，CCUS根据二氧化碳的捕集方式可分为三个类型,即通过将化石燃料电厂与工业生产过程排放的混合气体提纯的碳捕集利用与封存(CCUS)、直接空气捕集与封存(Direct Air Carbon Capture and Storage, DACCS)以及生物质能碳捕集与封存(Bioenergy with Carbon Capture and Storage, BECCS)。其中，第一类通过化石燃料电厂与工业生产的传统CCUS由于捕集成本相对较低，是当前主流的技术。在全球范围内，与化石能源生产相关的CCUS项目占比超过总项目数的80%。

与提高可再生能源比例或提升能源利用效率相比，通过CCUS实现减排成本较高，技术有待突破。由于成本与技术的挑战，全球CCUS设施的部署速度也落后于预期，远不能达到净零排放情景下的CCUS碳捕集目标量。

国际能源署的数据显示，当前全世界约有300个处于不同开发阶段的CCUS项目，其中仅有35个项目属于商业项目，主要用于工业过程、燃料转换与发电，年二氧化碳总捕集能力约4,500万吨。依据项目方的建设计划，2030年全球将有超过200个新的碳捕集设施投入运营，年捕集量超过2.2亿吨，但这一数字仍远低于全球净零排放情景下CCUS年捕集量16亿吨的预期。

尽管技术有待发展、成本相对较高、部署速度不及预期，CCUS因其可助力难以减排与能源密集型行业有效脱碳，并有潜力与可再生能源耦合实现负排放，将在全球净零减排进程的中后期发挥关键作用。

具体来看，化石燃料电厂与工业过程中产生二氧化碳浓度相对较高，捕集成本低，技术相对成熟，是CCUS中短期的重点发展目标，有望在钢铁、水泥等难以减排行业进行大规模应用。此外，火电加装CCUS的技术可以帮助能源系统在实现深度脱碳目标的同时保证其灵活性与可靠性，确保能源安全。

从中长期规划来看，业内对直接空气捕集与封存DACCS的关注度显著提高，这项技术近期获得了政府的高额补贴与私营部门的大额投资，有助于推动技术创新与成本降低，后期有望发展分布式碳清除设备；作为负碳的关键技术之一，生物质能碳捕集与封存BECCS将有助于减少不可避免或难以清除的二氧化碳排放，帮助全球温室效应控制在一个较低的水平。

• 成本高昂是CCUS商业化发展缓慢的一个主要原因，其直接减碳成本无法与风、光、电等可再生能源竞争。

因捕集、运输与利用方式迥异，不同类型的CCUS综合成本差异较大。CCUS的捕集成本与二氧化碳的浓度成反比，浓度越高，捕集成本越低。

据国际能源署统计，全球工业生产过程中的二氧化碳捕集成本在15-120美元/吨之间，而直接空气捕集成本高达125-335美元/吨；运输成本与管道的前期投入以及运输距离直接相关；封存的成本大都在10美元/吨上下，而用作驱油的封存方式因提高了石油产量，在覆盖成本的基础上还能产生盈利。但整体而言，CCUS的综合成本远高于市场化程度较高的可再生能源，整体也高于世界各地碳市场的价格

• 其次，CCUS并非一个独立的产业，而是涉及一个完整的产业链，其上下游产业空间布局、产业匹配程度对于CCUS项目控制成本，进而推动商业化发展至关重要。

由于过往的产业链布局、上下游匹配并未考虑CCUS产业，现有的产业链布局一定程度上制约了CCUS的商业化发展。CCUS上下游企业的地理位置与成本紧密关联，从二氧化碳捕集源头到副产品生产与利用的距离越近、运输方式越便利，则总成本越低。合理的产业链布局可显著减少二氧化碳以及CCUS副产品的运输成本，进而降低CCUS的综合成本。

• 再次，CCUS还面临着全产业链尚未打通，经济性尚未得到市场验证的挑战，亟需更多成功的全产业链示范项目来验证其经济性，吸引私营部门的资本投入。

由于CCUS依然处于行业发展的初期，大多数CCUS项目依靠政策引导、公共资金补贴与绿色金融政策扶持，面临着商业化程度较低、盈利模式不清晰、前期投资较大等多重挑战。

此外，CCUS技术造成“碳锁定”以及公众对于CCUS应用于化石能源开发的质疑等原因也让私营部门对CCUS项目的投资持谨慎态度。

据中国21世纪议程管理中心数据以及近期公开数据综合统计，中国已投入运营与建设中的CCUS示范项目约40多个，捕集能力约600万吨/年，大多示范类项目聚集在石油、煤化工、电力行业小规模的捕集驱油领域。最近两年，大规模多种技术组合的全流程工业化示范项目的部署开始提速。

2022年8月底，中国首个百万吨级CCUS项目——“齐鲁石化-胜利油田百万吨级CCUS项目”开始商业化运营尝试，该项目每年可减排二氧化碳100万吨。2023年5月，国家能源集团与中国石油合作在宁夏宣布开工建设300万吨的CCUS全产业链示范项目，预计建成后将成为中国最大规模的CCUS示范项目之一。

这些企业在国内能源、化工等领域占有重要地位，同时投入了大量资金用于CCUS技术的研发与应用，这些示范性项目的落地运营与技术创新将有助于加快CCUS技术在中国的普及和应用。

近些年，国家科技部、发改委、工信部、生态环境部等部委分别针对CCUS的发展路线、技术研究、产业链示范建设、行业减排、投融资支持等不同领域陆续发布了相关的政策文件。如2021年2月国务院发布《关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见》，提出鼓励开展CCUS试验示范，推动能源体系绿色低碳转型；2021年10月，国务院发布《中国应对气候变化的政策与行动》白皮书，提出成立CCUS创业技术创新战略联盟、CCUS专委会等专门机构，持续推动CCUS领域技术进步、成果转化。

2021年，中国人民银行、发改委与证监会联合发布了《绿色债券支持项目目录（2021年版）》，明确了绿色债券支持CCUS工程建设和运营；同年中国人民银行推出了结构性再贷款工具--“碳减排支持工具”，为“碳捕集、封存与利用”技术提供低成本的资金。此外，部分地方政府对CCUS项目给予了不同程度的补贴与资金支持，例如深圳市政府对CCUS示范项目可提供最高达1000万元的资助，并在项目投产后提供20元/吨二氧化碳的补助。

当前中国的示范项目大多数由国央企主导，且大多数运行项目的规模较小；而民营企业由于高额的投资成本、尚不清晰的回报途径，对投资CCUS项目的积极性不高。此外，中国碳配额的价格仅为55元/吨上下，与国际水平仍有差距，使得CCUS动辄200至500元/吨的成本缺乏市场竞争力。 据业内人士称，中国部分CCUS示范项目可基本实现收支平衡，项目的主要收入来源于二氧化碳利用环节(Utilization)的副产品，例如二氧化碳矿化的副产品、化肥、驱油带来的经济效益等，但实现这些经济效益依赖合理的产业链布局。据中国投资机构的建议，“CCUS上下游企业的距离控制在200至300公里以内，可实现较好的经济效益。” 尽管如此，中国尚未出台推动CCUS产业发展的专项政策，虽然在低碳发展、行业减排、科技发展等多个政策中有所体现，但缺乏协同，尚未形成合力。

作为CCUS发展时间最长的国家之一，美国在技术开发与应用上取得了一定优势，获得了商界、学术界和政府的广泛支持，并已形成了一定规模的CCUS产业链。截止2022年底，美国在运营中的CCUS项目年二氧化碳捕集量超过2050万吨，约占全球运营项目碳捕集额度的45%。预计到2030年，美国CCUS项目的碳捕集能力将达到2.5亿吨/年二氧化碳。

税收优惠是目前国际上较常见的CCUS激励政策，其中美国的《45Q法案》最为典型。得益于美国政府推出的税收抵免政策，美国半数左右的项目已不再依赖二氧化碳驱油技术的应用而获得收益。

2010年，美国颁布了《45Q法案》，规定2024年以前开始建设的新化石燃料发电厂或产生二氧化碳的工厂，其碳捕集设备投入使用之后将获得最高12年的税收抵免。在2018年修订了45Q税收抵免政策后，生产方每吨二氧化碳获得的补助金额得以大幅提升。受此激励，2020年全球新增的17个CCUS项目有12个在美国。

2021年底，美国联邦政府通过了《通货膨胀削减法案》，进一步加强和扩大了《45Q法案》的税收抵免计划，推动CCUS商业化发展：

• 第一，法案大幅提升了CCUS的税收抵免额度，尤其是对直接空气捕集方式的补贴，最高可达180美元/吨二氧化碳，推动空气直接捕集的技术创新与成本降低。

• 第二，扩大45Q税收抵免的项目范围，延长了可申请45Q税收抵免的CCUS项目建设起始时间，并大幅降低了项目规模门槛。如直接空气捕集设施的规模标准从以往每年10万吨降至仅1000吨，利好规模较小的空气捕集项目。

• 第三，通过“直接付款”(Direct Pay)的方式办理税收抵免，避免繁琐的税收抵免流程。

• 第四，纳税人可以选择将每年45Q 税收抵免额度转让给其他非相关的纳税人。

《通货膨胀削减法案》预计将推动美国实现2030年总温室气体排放量相比2005年水平减排40%的目标，根据美国经济研究公司荣鼎集团Rhodium Group的分析，碳捕集可以贡献4%-6%的减排。

英国政府通过设立公共资金、扶持重点项目以及强制淘汰高碳设备等政策，支持CCUS商业化发展。 英国政府在2020年设置“CCS基础设施基金”(The Carbon Capture and Storage Infrastructure Fund)，宣布投入10亿英镑支持CCS项目发展。 2023年4月，为了进一步推动公共和私营基金长期支持CCUS发展，英国政府发布了《CCUS净零排放投资路线图》(Carbon Capture, Usage and Storage Net Zero Investment Roadmap)。 2022年8月，英国政府公布了20个有望获得政府资金支持的CCUS项目名单。根据英国政府规划，2030年英国每年CCUS项目捕集的二氧化碳的额度大约在2000万至3000万吨之间。 此外，英国政府已宣布在2025年逐步淘汰未经减排的燃煤发电，2035年实现全国电力系统脱碳。气候变化委员会（Climate Change Committee）进一步建议英国政府在2035年仅保留极少量未经减排的天然气发电，供偶然情况下使用，约占全国电力供应比例的2%，以此实现英国温室气体减排78%的目标，与国际能源署2050年净零排放路线图的时间表一致。 这些强制减排的政策将有效地驱使燃煤乃至天然气发电的供应商改用氢气或安装CCUS设备以保证提供低碳、灵活且安全的电力供应。

尽管CCUS短期内不会成为中国碳减排的主要方式，但它的负碳效益、帮助化石燃料与高碳行业深度减排的技术特性决定它将在碳中和的后半程发挥重要作用。目前中国CCUS产业仍在市场培育阶段，需要政府制定相关政策并匹配公共资金支持，推动其商业化发展。

第一，推动建立CCUS产业发展的专项政策体系。当前出台的CCUS政策分散在不同领域的政策中，侧重点也各有不同，不能形成合力，应尽快明确CCUS在重点行业的减排路径与定位，推动建立CCUS产业发展的专项政策体系，综合考虑CCUS、DACCS、BECCS当下发展的阶段与未来发展前景，制定相应的发展目标与定位、行业标准、技术创新、激励约束机制等。

第二，鼓励设立针对CCUS的投融资金融工具，如绿色基金与权益类风险投资。尽管在“双碳”目标下设立了绿色贷款、基金、债券、权益类投资等多种金融工具，但大多绿色资金流向了更容易短期内获得收益的低碳领域，如可再生能源，而非CCUS。可鼓励设立更多针对CCUS项目的投融资工具，支持技术创新，鼓励示范项目运营，推动行业的商业化发展。

第三，协同CCUS上下游发展，推动合理的产业布局。在国家层面可推动产业链的合理布局规划，在地方政府层面可支持CCUS示范项目的上下游对接，帮助打通产业链。

第四，推动CCUS的国际交流。CCUS技术在世界范围内并未成熟，国内外都在不断研发新的捕集技术与利用方式，探索全产业链示范且经济可行的商业模式。鼓励CCUS国际交流，关注国际CCUS领域的最新技术、政策与投资的动向可为中国CCUS行业提供有益的借鉴，推动商业化发展。

• 1. 中国二氧化碳捕集利用与封存年度报告（2021）-中国CCUS路径研究, 生态环境部环境规划院，中国科学院武汉岩土力学研究院，中国21世纪议程管理中心  China Status of CO2 Capture, Utilization and Storage (Annual Report 2021) - China CCUS Pathway Study, CAEP of the Ministry of Ecology and Environment, Institute of Rock and Soil Mechanics of Chinese Academy of Sciences, the Administrative Center for China’s Agenda 21
• 2. CCUS Projects Explorer, IEA, 2023 https://www.iea.org/data-and-statistics/data-tools/ccus-projects-explorer
• 3. Carbon Capture, Utilisation and Storage, IEA, Sep 2022 https://www.iea.org/reports/carbon-capture-utilisation-and-storage-2
• 4. Scaling the CCUS industry to achieve net-zero emissions, McKinsey & Company, Oct 2022
• 5. Why carbon capture just became an economic fastball, Ernst & Young, Nov 2022
• 6. The Inflation Reduction Act Includes Significant Benefits for the Carbon Capture Industry, Gibson Dunn, Aug 2022