为何碳捕集是实现气候目标的关键

Carbon-capture and storage technologies could help limit polluting carbon emissions
Carbon-capture and storage technologies could help limit polluting carbon emissionsImage: Getty Images/iStockphoto
本内容由人工智能自动翻译。
  • 碳捕集与封存(CCS)技术已成为减少碳排放、推进实现净零排放目标的一种稳健且创新的工具。

  • CCS市场正经历快速增长,预计复合年增长率为 6.2%(2023年至2030年)。

  • 公私合作伙伴关系将是释放碳捕集潜力的关键。

面对气候变化这一紧迫而严峻的挑战,碳捕集与封存(CCS)技术已成为减少碳排放、推进实现净零排放目标的一种稳健且创新的工具。展望未来,全球能源界必须齐心协力,最大限度地提高CCS的利用率和效率,并确保其气候潜力不被浪费。

简而言之,CCS是指从工业以及勘探与生产过程中捕集碳,将其运输并注入地下地质构造中,使其被永久封存,从而避免污染大气并加剧温室效应。与此类似,碳捕集、利用与封存(CCUS)的前两个步骤与CCS相同,但不同之处在于,碳不被封存于地下,而是被转化为可用于其他工业过程的工业产品,或转化为生物燃料和可再生塑料。

估值为2022年为32.8亿美元,CCS市场正经历快速增长,预计复合年增长率为 6.2%(2023年至2030年)。CCS的兴起还体现在全球范围内碳捕集与封存(carbon capture and sequestration)项目的迅速增多。预计到2030年,拟议或开发中的CCS项目规模将超过每年3亿吨(Btpa)(国际能源署,2023年)。

已运营及规划中的产能(每年百万吨二氧化碳)。Image: 国际能源署

随着全球社会寻求减少难以减排行业的影响,并满足日益增长的脱碳项目需求,碳捕集与封存行业并无放缓迹象。大多数能源专家认为,该技术是未来能源系统不可或缺的组成部分。近期彭博新能源财经的研究表明,为避免全球气温升幅超过1.5°C,2030年至2050年间可能需要额外部署1.5至15.5吉吨二氧化碳(GtCO2)的移除能力。与此同时,科学家预测,全球可能需要在2050年前从大气中移除多达10 GtCO2,该移除能力需要被每年移除,并在2100年前将移除能力提升至每年20 GtCO2,以满足既定目标。

碳捕集与封存行业备受看好,很大程度上源于现有项目的成功,全球各地的能源企业和政府都希望复制其他地方已取得的脱碳成果。 美国Petra Nova项目便是一个典型例子。该项目已有效每年从得克萨斯州一座240兆瓦发电厂中捕集超过160万吨二氧化碳。与此同时,在加拿大,萨斯喀彻温省的Boundary Dam CCS项目已成为全球首批集成CCS能力的大型燃煤发电厂之一,树立了新的标杆。

在挪威,北极光项目,由Equinor、壳牌和道达尔组成的三方联盟,正展示挪威在运输和封存来自欧洲各地不同工业来源的二氧化碳方面的专业实力。

持续创新是CCS行业的一个关键维度,因为新的解决方案和现代方法可以大幅提升CCS项目的产能与灵活性。这一趋势遍布全球,例如在英国,H21北英格兰项目已为将天然气管网转向氢能并与CCS相结合奠定基础,以实现显著的减排效果。

中东是碳捕集领域的重要力量

CCS领域的许多创新与进展如今正来自海湾地区。海湾合作委员会(GCC)的天然气产量占全球的十分之一以上,石油产量则接近全球的四分之一。尽管从绝对排放量看,该地区并非主要排放地区,但其人均二氧化碳排放量仍处于显著高位。为实现负责任的转型,该地区正转向成为气候领导者,并将CCS作为其战略的关键组成部分。十分之一。

例如,2023年早些时候,阿布扎比国家石油公司(ADNOC)在地下盐水层中启动了全球首个碳捕集与封存项目。该项目利用了荣获“地球奖”(Earthshot Prize)的碳捕集与矿化(CCM)技术,该技术源自44.01,项目将把碳转化为富查伊拉的岩层,从而确保实现永久且更具可持续性的封存。

沙特阿拉伯、卡塔尔和阿联酋的CCUS举措约占全球二氧化碳捕集量的10%,合计达4000万吨。展望未来,这一领先地位不太可能发生改变,尤其是ADNOC单独计划到2030年封存500万吨,并在2035年前,卡塔尔计划每年封存超过1100万吨二氧化碳,而沙特阿拉伯则力争实现4400万吨的宏伟目标。

碳捕集已被证明能够产生实际成效

广泛应用碳捕集技术无疑将有助于应对气候变化。由气候与能源解决方案中心进行的一项近期研究发现,若有效实施,碳捕集可在2050年前使全球温室气体排放减少14%。与其他碳减排措施相结合时,碳捕集是缓解气候变化这一拼图中最关键的组成部分之一。事实上,政府间气候变化专门委员会(IPCC)近期发布的报告指出,碳捕集技术是全球减排计划中“不可避免”的技术。

尽管前景可观,CCUS仍需取得巨大进展。全球范围内,仅0.1%的二氧化碳在2022年被捕集。此外,碳捕集市场仍有很长的路要走。麦肯锡的一份报告发现,为实现净零排放目标,到2050年,全球碳捕集技术的应用规模必须较当前水平扩大120倍。

这引出了一个关键问题:要充分释放碳捕集的全部潜力,需要什么?这一问题的部分答案在于碳捕集的现实情况:新兴技术正取得积极成效,但其广泛应用仍面临主流化的障碍。麦肯锡的另一份报告列举了造成这一现象的若干原因:缺乏成熟的收入来源,使商业案例难以成立;项目规模庞大且尚未经过验证;担心被公众视为“漂绿”;以及政策环境不均衡且存在不确定性。

全球最大的碳去除工厂正在美国建设中。
全球最大的碳去除工厂正在美国建设中。
02:35

碳捕集需要公私合作

公共部门与私营部门之间需要开展坦诚且富有成效的对话,共同应对气候和碳管理问题,规划切实可行的前进路径。难以减排的行业在其中肩负着重要责任。国际能源平台等重大行业活动,如ADIPEC,该展会近期在阿布扎比举办,能够在此发挥关键作用,汇聚整个能源行业的利益相关方以及与难以减排行业相关的主要参与者。若要围绕碳捕集等关键技术开展更好的对话,我们必须确保各方声音均能被听取,包括能源行业、技术推动者、气候金融和政府部门。

同样,CCUS也必须成为COP28的重要议题,公共和私营部门的参与者将携手应对深刻的气候挑战。这对于海湾地区等能源领导者而言是一个明确的机遇,可通过打造全面的碳管理生态系统,为其气候领导地位再添一份重要成果。

碳捕集带来的机遇十分巨大,埃克森美孚估计,到2050年,该市场规模将达到4万亿美元。公私合作伙伴关系将是释放碳捕集潜力的关键。公共和私营部门有责任寻找更多机会,开展公开且以行动为导向的对话。如此一来,我们方能真正释放碳捕集的力量,开启全球减排的新纪元。

授权与转载
世界经济论坛发布的文章,可依据《知识共享署名-非商业性使用-禁止演绎4.0国际公共许可协议》以及我方《使用条款》进行转载。 本文所表达的观点仅代表作者个人立场,并不代表世界经济论坛的观点。