2020年中国二氧化碳捕集利用与封存发展潜力及发展建议分析[图]

    二氧化碳(CO2)捕集利用与封存(CCUS)是指将CO2从工业过程、能源利用或大气中分离出来,直接加以利用或注入地层以实现CO2永久减排的过程。

    一、全球CCUS发展潜力

    全球陆上理论封存容量为6~42万亿吨,海底理论封存容量为2~13万亿吨。其中,中国地质封存潜力约为121~413百亿吨;亚洲(除中国)地质封存潜力约为49~55百亿吨;北美地质封存潜力约为230~2153百亿吨;欧洲地质封存潜力约为50百亿吨;澳大利亚地质封存潜力约为22~41百亿吨。

世界主要国家及地区CCUS地质封存潜力与二氧化碳排放

国家/地区
理论封存容量(百亿吨)
2019年排放量(亿吨/年)
至2060年CO2累积排放量估值(百亿吨)
中国
121~413
98
40
亚洲(除中国)
49~55
74
30
北美
230~2153
60
25
欧洲
50
41
17
澳大利亚
22~41
4
1.6

资料来源:生态环境部环境规划院、智研咨询整理

    相关报告:智班咨询发布的《2021-2027年中国二氧化碳行业运行动态及投资前景评估报告

    经过2018年45Q税收抵免政策的修订,每吨CO2的补助金额得到大幅提升。其中,CO2地质封存的补贴价格由25.70美元/吨CO2递增至50.00美元/吨CO2,非地质封存的补贴价格由15.29美元/吨CO2递增至35.00美元/吨CO2。

2018-2026年45Q税务抵免政策的二氧化碳补贴价格

资料来源:生态环境部环境规划院、智研咨询整理

    二、中国CCUS发展潜力

    在碳中和目标下,2030年中国CCUS减排需求为0.2~4.08亿吨,2050年6~14.5亿吨,2060 年10~18.2亿吨;其中,火电行业是当前中国CCUS示范的重点,预计到2025年煤电CCUS减排量将达到0.06亿吨/年。

2025-2060年中国各行业CCUS二氧化碳减排需求潜力

年份
2025
2030
2035
2040
2050
2060
煤电
0.06
0.2
0.5~1
2~5
2~5
2~5
气电
0.01
0.05
0.2~1
0.2~1
0.2~1
0.2~1
钢铁
0.01
0.02~0.05
0.1~0.2
0.2~0.3
0.5~0.7
0.9~1.1
水泥
0.001~0.17
0.1~1.52
0.2~0.8
0.3~1.5
0.8~1.8
1.9~2.1
BECCS
0.005
0.01
0.18
0.8~1
2~5
3~6
DACCS
0
2
0.01
0.15
0.5~1
2~3
石化和化工
0.05
0.5
0.3
0
0
0
全行业
0.09~0.3
0.2~4.08
1.19~8.5
3.7~13
6~14.5
10~18.2

资料来源:生态环境部环境规划院、智研咨询整理

    预计到2060年,中国CCUS减排贡献需求为14.1亿吨/年,其中,BECCS减排贡献需求为4.5亿吨/年,DACCS减排贡献需求为2.5亿吨/年,水泥减排贡献需求为2.0亿吨/年,气电减排贡献需求为0.6亿吨/年,煤电减排贡献需求为3.5亿吨/年,钢铁化工减排贡献需求为1.0亿吨/年。

2025-2060年中国CCUS减排贡献需求

资料来源:生态环境部环境规划院、智研咨询整理

    在CO2地质利用与封存技术类别中,CO2强化咸水开采(CO-EWR)技术可以实现大规模的CO2深度减排,理论封存容量高达24170亿吨;在目前的技术条件下,CO2-EOR和CO2-EWR可以开展大规模的示范,并可在特定的经济激励条件下实现规模化CO2减排。

2025-2060年中国CCUS二氧化碳利用与封存潜力

年份
2025
2030
2035
2040
2050
2060
化工/生物利用
0.4~0.9
0.9~1.4
1.4~2.6
2.9~3.7
4.2~5.6
6.2~8.7
地质利用与封存
0.1~0.3
0.5~1.4
1.3~4.0
3.3~8.0
5.4~14.3
6.0~20.5
合计
0.5~1.2
1.4~2.8
2.7~6.6
6.2~11.7
9.6~19.9
12.2~29.2

资料来源:生态环境部环境规划院、智研咨询整理

    CCUS的成本主要包括经济成本和环境成本,经济成本包括固定成本和运行成本,运行成本主要涉及捕集、运输、封存、利用这四个主要环节。预计至2030年,CO2捕集成本为90~390元/吨,2060年为20~130元/吨;预计2030和2060年管道运输成本分别为0.7和0.4元/(吨. km);2030年CO2封存成本为40~50元/吨,2060年封存成本为20~25元/吨。

2025-2060年中国CCUS各环节技术成本

年份
2025
2030
2035
2040
2050
2060
捕集成本(元/吨)
燃烧前
100~180
90~130
70~80
50~70
30~50
20~40
燃烧后
230~310
190~280
160~220
100~180
80~150
70~120
富氧燃烧
300~480
160~390
130~320
110~230
90~150
80~130
运输成本(元/(吨.km))
罐车运输
0.9~1.4
0.8~1.3
0.7~1.2
0.6~1.1
0.5~1.1
0.5~1
管道运输
0.8
0.7
0.6
0.5
0.45
0.4
封存成本(元/吨)
50~60
40~50
35~40
30~35
25~30
20~25

资料来源:生态环境部环境规划院、智研咨询整理

    三、CCUS发展建议

    针对捕集、压缩、运输、注入、封存等全链条技术单元之间的兼容性与集成优化,突破大规模CCUS全流程工程相关技术瓶颈,在“十四五”期间建成3~5项百万吨级CCUS全链条示范项目。

我国CCUS发展建议

资料来源:智研咨询整理

本文采编:CY329
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