01.08 二氧化碳捕獲與存儲技術的新浪潮,為何美國又成為了領先者?

二氧化碳捕獲與存儲技術的新浪潮,為何美國又成為了領先者?

隨著人們進入新的十年,人們越來越清楚地看到,未來十年將是實現脫碳工作跨越式發展的關鍵。時間不在我們這邊。我們不能偏袒一種技術勝過另一種。上述所有方法都是必要的。碳捕獲和儲存(CCS)技術必須是解決方案的一部分,以減少來自能源密集型部門和現有基礎設施的排放,以及去除已經存在於大氣中的CO2。

長期以來,CCS被認為是應對氣候變化的必要手段,但其規模卻一直滯後。全球CCS研究所(Global CCS Institute)關於2019年CCS全球狀況的最新報告顯示,形勢正在轉變。下一波CCS設施建設正在順利進行,美國為部署幾個新的創新CCS項目鋪平了道路。

目前全球運行的大型CCS有19個,在建的有4個,處於不同發展階段的有28個。設施管道在過去24個月內得到了補充,年捕獲二氧化碳能力接近1億噸。

二氧化碳捕獲與存儲技術的新浪潮,為何美國又成為了領先者?

氣候問題導致澳大利亞大火併釋放了天量二氧化碳

美國已經擁有10個大型設施,捕獲的二氧化碳超過25百萬噸/年,是全球碳捕獲與封存部署的領頭羊。全球CCS研究所最近在其數據庫中增加了10個設施,其中8個在美國,並受到政府持續支持的推動。值得注意的是,45個季度的稅收抵免(全球最具累進性的碳捕獲與封存專項激勵)以及國家層面的進一步支持機制。

美國能源部還選擇了9個設施作為前端工程設計(FEED)研究支持。業內人士表示,一旦美國國稅局(Internal Revenue Service)敲定45個季度稅收抵免的指導方針和規則,可能會有超過24項貸款被宣佈。

美國設施體現了下一波碳捕獲與封存的基本趨勢。其中包括集線器和集群、利用碳捕獲與封存技術的天然氣發電和直接空氣捕獲。下一波的碳捕獲與封存設施正在部分建設中,作為連接多個二氧化碳源和共享基礎設施以運輸和儲存二氧化碳的樞紐和集群。

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這些項目利用電力和工業設施的集群優勢,通過規模經濟顯著降低二氧化碳儲存的單位成本。允許每個項目專注於其核心優勢也可以降低風險。

美國能源部(Department of Energy)的碳儲存保證設施企業計劃(CarbonSAFE)專注於開發5000萬噸及以上的地質儲量,目前已初見成效。在美國,加入全球CCS研究所數據庫的8個設施中有6個是該計劃的一部分。

2019年初,在美國一個二氧化碳排放量幾乎為零的合成氨廠建成

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年初,美國印地安那州宣佈了一座二氧化碳排放量接近零的合成氨廠,該廠使用了一個重新利用的集成氣化聯合循環(IGCC)裝置和CCS。該設施預計將捕獲1.5至1.75百萬噸/年的二氧化碳,用於瓦巴什碳安全二氧化碳儲存中心的專用地質儲存。該項目還受益於45Q。

要實現淨零排放,減排是不夠的。從大氣中去除二氧化碳是必要的,而負排放技術的應用也越來越受到重視。

美國加州通過今年早些時候生效的低碳燃料標準CCS協議,正在激勵全球的直接空氣捕捉設施。在這一政策的推動下,西方石油公司宣佈在得克薩斯州建立第一個大型直接空氣捕集設施,旨在從大氣中捕集超過1百萬噸/年的二氧化碳。

創新者也在研究下一代技術。Allam循環的目標是與傳統的聯合循環天然氣廠在成本上具有競爭力,同時也能捕獲99%的二氧化碳。美國能源部FEED研究支持範圍內選定的幾個設施包括用CCS改造天然氣發電廠。2018年,天然氣是增長最快的燃料,全球沒有一家天然氣發電廠配備CCS,這是潛力巨大的領域。

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CCS在美國的部署是以聯邦和州兩級的政策行動為基礎的。除了45Q和LCFS-CCS協議外,還有其他一些政策舉措正在進行中。美國國會,多個CCS支持法案已經出臺,包括提議重要的額外融資機制和促進CO2基礎設施的發展。

在加利福尼亞州,碳捕獲與封存技術正被作為支持該州在所有三個排放部門實現脫碳目標的一項關鍵技術而提出。包括蒙大拿州、路易斯安那州、得克薩斯州和北達科他州在內的幾個州為碳捕獲和封存技術的應用提供稅收優惠,而懷俄明州等其他州則希望在這項技術上取得實質性進展。

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下一波CCS設施建設正在順利進行。然而,還不能完全依賴這些積極的事態發展。國際能源機構最近更新了其可持續發展設想。到2050年,碳捕獲與封存技術提供了9%的累計減排量。報告顯示,到2040年,需要運行2000多個設施。實現氣候目標意味著至少要緊急擴大100倍。

隨著2019年成為地球上歷史上最熱的年份之一,在2020年部署CCS比以往任何時候都更加緊迫。


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