为什么工业集群是释放碳捕集解决方案潜力的关键

The Port of Antwerp-Bruges is hosting shared carbon capture infrastructure to help reduce carbon emissions.
The Port of Antwerp-Bruges is hosting shared carbon capture infrastructure to help reduce carbon emissions.Image: Unsplash/Jannes Van den wouwer
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  • 碳捕集是降低钢铁、化工、水泥和能源等高排放行业碳足迹的关键。

  • 美国和欧洲的政策举措为碳捕集项目提供了资源,使其成为全球领先者。

  • 工业集群为碳捕集解决方案获取公共资金并提高经济可行性提供了潜在途径。

几乎所有国家的净零目标都以高排放工业的脱碳为基础。尽管如此,水泥、钢铁和化学品等基础材料的需求预计将显著增长,这似乎与降低这些材料生产过程碳排放的紧迫性日益增强相矛盾。

碳捕集是应对重工业中无法避免的残余排放的关键解决方案,这些排放无法通过能效措施或以可再生能源提高工艺电气化等现有解决方案予以减少。即便具备这一潜力,碳捕集解决方案的经济可行性仍是其更广泛推广的主要障碍。

立法推动

欧洲和美国正在全球率先建设碳捕集基础设施。在美国,《基础设施投资和就业法》(IIJA)和《通货膨胀削减法》(IRA)等综合政策方案加速了碳捕集枢纽的商业化开发。

在欧洲,随着2023年3月推出的《绿色协议工业计划》和《净零工业法案》的推动,碳捕集项目步伐加快。该法案设定了欧盟范围内的目标:到2030年实现5000万吨碳封存能力,这一目标与现有欧盟碳排放交易体系措施及拟议中的碳边境调节机制(CBAM)并行。

工业集群可以通过规模效应、成本效率(以加强公私合作和跨行业伙伴关系为基础)为碳捕集解决方案的商业可行性提供潜在途径,这些正是转型工业集群倡议。

工业集群合作伙伴关系

两个案例展示了由工业集群合作伙伴关系推动的碳捕集解决方案。

安特卫普-布鲁日港 – Antwerp@C

安特卫普-布鲁日港是“转型工业集群”倡议的签约集群,是重要的能源和化工枢纽,拥有欧洲最大的一体化化工集群。

港口区域内运营的部分企业Image: 安特卫普-布鲁日港

Antwerp@C 项目正在推动共享碳捕集基础设施的实施,旨在到2030年为港口区域碳排放减少50%作出贡献。该项目由一个财团牵头,成员包括安特卫普-布鲁日港以及区域内七家领先的能源和化工企业,包括液化空气(Air Liquide)、巴斯夫(BASF)、Borealis、埃克森美孚(ExxonMobil)、INEOS、Fluxys和道达尔能源(Total Energies)。

核心包括三个组成部分:

  • 一条开放准入的管道主干网,由Fluxys牵头,Pipelink作为少数股东参与,负责收集并运输来自工业排放源的捕集二氧化碳。

  • 管道将接入由液化空气牵头建设的专用液化工厂。

  • 一个出口码头,用于将二氧化碳运输至最终封存地点,由安特卫普-布鲁日港牵头。

该项目受益于参与企业的集体经验和专业知识。此外,工业集群的特点非常有利于为区域内大型碳排放企业共享基础设施。未来潜在需求转化为实现有意义的规模经济的机遇。同时,产业的集中使得采用审慎的渐进方法成为可能,有助于降低风险并加速技术学习曲线。

从小规模项目起步可以限制相关风险,并允许通过测试和学习来加速最终的规模化推广。一个长期目标是将主干网整合到更广泛的泛欧碳运输管道系统中。该项目的收入来源将基于二氧化碳输送量的收费结构,适用于管道网络和出口码头的使用。

该项目已获得欧盟的大力资金支持:欧盟“连接欧洲设施”能源专项拨款1.44亿欧元,用于建设主干网和出口设施。值得注意的是,巴斯夫和液化空气已从欧盟创新基金获得3.56亿欧元,用于其联合二氧化碳捕集项目Kairos@C。

Antwerp@C:在安特卫普-布鲁日港建设CCUS价值链Image: 安特卫普-布鲁日港

英国东海岸集群

东海岸集群包括两个工业集群:签约集群ZeroCarbon Humber和Net Zero Teesside。两个集群均拥有成熟的工业和发电设施,为碳捕集、利用与封存(CCUS)服务提供稳定的需求和增长空间。该集群的北海运输和封存基础设施由北方耐力合作伙伴(Northern Endurance Partnership)牵头建设,该合作伙伴包括BP、Eni、Equinor和TotalEnergies等能源行业龙头企业。

东海岸集群与北方耐力合作伙伴Image: Net Zero Teesside

这些关键参与方的协作努力确保了价值链的整合以及全面CCUS网络的建立,为资源和风险共享创造了机会,并减轻了若由任何单一实体承担则可能被认为过于沉重的负担。

除资金支持外,英国政府还在制定商业模式和收入机制,以应对跨价值链风险,例如收入风险、CCUS服务提供商的运营启动与承购方之间的时间错配以及政策风险。

英国碳捕集商业模式的主要特点包括工业集群的核心作用,以及将价值链拆分为较小的组成部分,涵盖捕集、运输、封存和利用,涉及多个运营商和资产所有者。碳捕集针对电力、工业和废物发电能源作出了区分。与行业的持续磋商有助于完善管辖总体资金支持以及技术和商业规范的条款与条件。

英国CCUS现行商业模式概览。Image: 埃森哲研究

碳捕集解决方案的催化剂

工业集群可以成为碳捕集解决方案的关键推动者,支持政府机构、碳捕集服务提供商和工业承购方之间建立稳健的合作伙伴生态系统,共同推进碳捕集解决方案的实施,以实现工业净零目标。

通过将碳捕集价值链各组成部分的开发与融资解耦,并以整体产业战略和政策框架为驱动,系统性风险得以缓解。尽管势头日增,该行业仍面临许可审批和获得社区支持方面的挑战——在这些领域,工业集群可以成为加速进展的有力推动者,同时为更广泛的社区实现社会经济效益。

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