1、市(shi)場機遇、稅收(shou)激勵和 " 負碳 " 形象的可能性，吸引了石油巨頭入局。

2、盡管巨額資金(jin)利好碳捕獲(huo)項目(mu)(mu)，但對實現氣(qi)候目(mu)(mu)標的影響仍存在爭議。

3、碳捕獲技術仍處于早期(qi)階段，項目成(cheng)果不(bu)及預期(qi)。

今(jin)年 4 月(yue)，聯合國政府間氣候變化專(zhuan)門委員(yuan)會（Intergovernmental Panel on Climate Change，IPCC）發布了有關氣候變化的最(zui)新(xin)報告(gao)。報告(gao)指(zhi)出(chu)，如果想達(da)成巴黎(li)協(xie)定（The Paris Agreement）的目(mu)標(biao)，即將(jiang)全(quan)球平均氣溫(wen)較前(qian)工業(ye)化時期升溫(wen)幅度限制在 1.5 ° C，世界必須在 2025 年之前(qian)達(da)到溫(wen)室氣體排放峰值(zhi)。

報告中特別強調了二氧化碳去除和低排放技術的支持。碳捕(bu)獲、利(li)用(yong)與封存(cun)（CCUS）是對實現這(zhe)一全球氣候目標有積(ji)極意義的(de)前沿技術(shu)。

碳捕獲（Carbon Capture）這一(yi)(yi)環(huan)節，目(mu)前(qian)主要有兩種(zhong)形式(shi)：一(yi)(yi)種(zhong)是將大型發電廠、鋼鐵廠、化工(gong)廠等(deng)排放源(yuan)產生的二氧化碳收集起來(lai)；另一(yi)(yi)種(zhong)稱為直接空氣(qi)捕獲（DAC），即從環(huan)境空氣(qi)中去除二氧化碳。這兩種(zhong)形式(shi)中，第一(yi)(yi)種(zhong)得到了(le)石油巨頭們(men)的廣(guang)泛支持。

埃克森(sen)美(mei)孚（XOM.US）、雪(xue)佛龍（CVX.US）、殼牌、BP（BP.US）等(deng)石油(you)公司(si)，都已(yi)有成(cheng)熟的運(yun)行中的碳捕獲項目，并同時通過投資(zi)的方(fang)式(shi)資(zi)助新興碳捕獲創業公司(si)。

在這些石油巨頭中，碳捕獲領域最為領先的是埃克森美孚。埃克森美孚在碳捕獲和封存技術方面擁有超過 30 年的經驗，擁有全球約五分之一的二氧化碳捕集能力，并已捕集了全球約 40% 的人為捕集二氧化碳。埃克森美孚認為，到 2040 年，碳捕集市場將達到 2 萬億美元。2021 年，埃克森美孚宣布，計劃到 2025 年投資 30 億美元用于低排放能源解決方案。

入局碳捕獲動因：市場機會、稅收激勵、負碳可能性

一項重大任務將意味著巨大的市場機會。據國(guo)際(ji)可再(zai)生(sheng)能源機構(gou)（IRENA）對達(da)成 1.5 ° C 氣候目(mu)標所需途(tu)徑的(de)(de)分(fen)析報告，約(yue)有 20% 的(de)(de)減碳份額(e)涉及碳捕獲(huo)。即(ji)每年需要通過碳捕獲(huo)去除(chu) 7.38 Gt 的(de)(de)二氧化(hua)碳（7,380,000,000 噸）。而(er)在碳的(de)(de)價(jia)格方(fang)面，即(ji)為激勵減排而(er)向排放者收取的(de)(de)金額(e)，截至 2021 年 4 月，世界(jie)上碳稅(shui)最高(gao)的(de)(de)國(guo)家瑞典的(de)(de)價(jia)格為 137 美元 / 噸。

自 2012 年以來，該國的排放量僅下降了 8%，遠低于《巴黎協定》的目標，這表明碳價格可能需要大幅上漲。假設價格為 137 美元 / 噸，基于IRENA計算的7.38 Gt需求，碳捕獲行業的潛在市場規模可能達到 1 萬億美元。

來源：IRENA

碳捕獲市場的可擴展性和對大型資本的需求解釋了石油巨頭們的興趣。從理論上講，開發碳捕集項目的公司有相當大的收入潛力。例如，埃克森美孚占全球原油市場的 2.3%。如果它能在全球碳減排中占有同樣的份額，碳價格為每噸 137 美元，可觸及的市場減排價值為 1 萬億美元，那么每年的減排收入將達到 230 億美元。

針對碳捕獲的稅收激勵是吸引石油巨頭的另一重要原因。加拿大總理 Justin Trudeau 在 4 月公布的聯邦預算中提出了一項最高可達 60% 的可退還的投資稅收抵免，以鼓勵該國的石油和天然氣公司參與到碳捕集和儲存、利用項目中。在美國，國內稅收法（Internal Revenue Code）第 45Q 條規定，根據項目的時間和類型，每捕獲和封存一公噸碳，稅收抵免從不到 12 美元到 50 美元不等。拜登政府的重建美好未來法案（Build Back Better Act，簡稱 BBB）則試圖修訂 45Q，希望將捕獲和封存項目的稅收抵免增加到每公噸 85 美元。

此外，碳捕獲利用的過程可以直接用于提高石油采收率。石(shi)油(you)(you)(you)(you)(you)行業對捕獲的(de)(de)二氧(yang)化碳主要(yao)有(you)兩種(zhong)(zhong)利用方式，一種(zhong)(zhong)是(shi)將其出售給工業設施，另一種(zhong)(zhong)將其注入(ru)地(di)下以(yi)提高石(shi)油(you)(you)(you)(you)(you)采收率。這種(zhong)(zhong)將二氧(yang)化碳注入(ru)現有(you)油(you)(you)(you)(you)(you)田的(de)(de)過程是(shi)稱(cheng)為 " 提高石(shi)油(you)(you)(you)(you)(you)采收率 "（enhanced oil recovery ,EOR）技(ji)術(shu)。添加二氧(yang)化碳會增加油(you)(you)(you)(you)(you)藏(zang)的(de)(de)整(zheng)體壓力(li)，迫使石(shi)油(you)(you)(you)(you)(you)流向生產(chan)井。二氧(yang)化碳還可以(yi)與油(you)(you)(you)(you)(you)混合(he)，提高其流動(dong)性，使其更容易流動(dong)。

有助于實現降碳目標？尚有爭議

單就石油巨頭和碳捕獲而言，這種合作是雙贏的。碳捕獲項目不論是技術開發還是項目前期基礎設施本身，都需要巨額資金的投入，并且項目回款周期較長，除了政府部門之外，傳統能源企業的資金支持至關重要。但從實現降碳這一長線氣候目標的角度，對于石油巨頭入局碳捕獲的動機是否單純，以及通過這些項目能達到的實際減碳效果，國際上尚有較大爭議。

上月加拿大(da)最新出臺(tai)的(de)針對(dui)碳捕集投資的(de)稅收減(jian)免就(jiu)引(yin)發了超過 30,000 名(ming)加拿大(da)人和 400 多名(ming)學者的(de)聯合反對(dui)信。部分(fen)批評者們認為，減(jian)少傳統化石能(neng)源的(de)消耗(hao)才(cai)是(shi)對(dui)氣(qi)候有益的(de)，這一(yi)政(zheng)策其實是(shi)在(zai)(zai)借助公(gong)(gong)款為石油大(da)亨繼(ji)續(xu)挖(wa)油。另一(yi)種觀點則認為，在(zai)(zai)氣(qi)候目(mu)標時限緊(jin)張的(de)狀況下，將資金用于給傳統能(neng)源公(gong)(gong)司(si)提供(gong)碳捕獲項目(mu)補貼，遠不(bu)及去支(zhi)持更為「純(chun)粹」的(de)新興技術公(gong)(gong)司(si)，投入到(dao)其他(ta)更快見(jian)效的(de)項目(mu)中。

事實上，石油公司目前的舉動也驗證了部分批評者的猜想。Occidental（西方石油，OXY.US）的首席執行官 Vicki Hollub 曾表示，公司將擴大而不是削減石油產量，利用捕獲的二氧化碳來生產該公司標榜為 " 凈零石油 " 的產品。Occidental 目前計劃使用從其德克薩斯工廠捕獲的大部分二氧化碳，通過將其泵入老化的油田，將更多的石油從地下擠出。并且將在加州碳交易市場出售其用于生產石油的捕獲二氧化碳的信用額度以獲得數千萬美元的資金。即最終導致了更多的排放。

碳捕獲項目進展：不及預期

在石油(you)巨頭中(zhong)，埃克(ke)森(sen)美(mei)孚(fu)、雪佛龍(long)和(he)道(dao)達爾(er)在碳(tan)(tan)捕集方面(mian)處(chu)于(yu)領先地(di)位。埃克(ke)森(sen)美(mei)孚(fu)目(mu)前在美(mei)國的(de)(de)碳(tan)(tan)捕獲和(he)儲存設(she)施，每(mei)年能(neng)(neng)夠(gou)捕獲 700 萬(wan)噸二氧化(hua)(hua)碳(tan)(tan)；在卡塔(ta)爾(er)，公(gong)司與(yu)卡塔(ta)爾(er)石油(you)公(gong)司合作(zuo)，每(mei)年能(neng)(neng)夠(gou)捕獲 210 萬(wan)噸；在澳(ao)大利亞(ya)，它與(yu)雪佛龍(long)和(he)殼牌合作(zuo)開發(fa)的(de)(de) Gorgon CCS System 每(mei)年能(neng)(neng)夠(gou)捕獲 400 萬(wan)噸，其二氧化(hua)(hua)碳(tan)(tan)的(de)(de)年儲存能(neng)(neng)力(li)相當于(yu)每(mei)年減少(shao) 100 萬(wan)輛乘用車上路。埃克(ke)森(sen)美(mei)孚(fu)還(huan)在美(mei)國休(xiu)斯敦工業區建(jian)立了(le)一個(ge)新的(de)(de)碳(tan)(tan)捕集中(zhong)心(xin)，預計到 2040 年，該中(zhong)心(xin)每(mei)年將(jiang)儲存 1 億(yi)噸二氧化(hua)(hua)碳(tan)(tan)。

來源：埃克森美孚

盡管新的碳捕集中心在不斷投入使用，但產能還是遠遠低于國際能源署（IEA）的預測。在 2009 年的第一份相關報告中，IEA 預測到 2020 年，將有 22GW 的項目投入運營，但實際實現的項目還不到 0.5GW。

而(er)(er)已建(jian)成的(de)項目(mu)也未達到(dao)標(biao)準。目(mu)前(qian)各國的(de)旗艦碳捕(bu)獲項目(mu)實(shi)現的(de)捕(bu)獲率(lv)遠(yuan)低于國際能源署(shu)（IEA）建(jian)議的(de) 85% 的(de)指標(biao)。美國的(de)旗艦 Petra Nova 項目(mu)捕(bu)獲率(lv)不到(dao) 40%，而(er)(er)加(jia)拿大的(de) Boundary Dam 項目(mu)的(de)總體捕(bu)獲率(lv)為 31%。

埃克森美孚的 Shute Creek CCUS 項目的數據再次證實了這一點。該項目旨在從輸出氣體中去除二氧化碳并將其轉化為可銷售的甲烷，自 1986 年啟動以來僅實現了 50% 的捕獲率，其中只有 3% 實際存儲在地下。大多數捕獲的二氧化碳已出售給其他石油公司，這些公司用它從枯竭的油井中回收更多的石油。總的來說，該項目僅捕獲了公司聲稱將捕獲的二氧化碳的 34% 左右。

碳捕獲技術：仍在早期階段

碳捕獲項目進展落后于預期，并非是一件出乎意料的事。碳捕獲技術仍在快速發展中，目前還處于早期階段。

本質上，所有類型的碳捕獲都是氣體分離問題，目標是純凈的二氧化(hua)碳(tan)。最好是在高(gao)壓下(xia)，這樣它就可以進入管道，安全地注入地下(xia)。隨著(zhu)排放的二氧化(hua)碳(tan)越(yue)(yue)來越(yue)(yue)稀(xi)薄，提取二氧化(hua)碳(tan)所需的能(neng)量增加(jia)。

鋼鐵(tie)廠和許多化(hua)學過程的(de)(de)二(er)氧化(hua)碳(tan)排放量(liang)往往在(zai) 15% 到 80% 之間。化(hua)石燃(ran)料在(zai)空氣中燃(ran)燒產生(sheng)的(de)(de)煙氣，如(ru)燃(ran)煤(mei)或天(tian)然氣發電廠，其(qi)二(er)氧化(hua)碳(tan)含量(liang)一般低于 15%。

目(mu)前(qian)最成熟的(de)(de)碳捕(bu)獲方式是(shi)溶(rong)(rong)劑(ji)(ji)法：富(fu)(fu)含二氧化碳的(de)(de)煙氣在(zai)接觸(chu)塔上流動，與向(xiang)下滴(di)入(ru)的(de)(de)溶(rong)(rong)劑(ji)(ji)混合。減(jian)少的(de)(de) CO ?氣體從(cong)(cong)頂部排出(chu)，而 CO ?富(fu)(fu)溶(rong)(rong)劑(ji)(ji)從(cong)(cong)底部排出(chu)，流向(xiang)剝(bo)離塔的(de)(de)頂部。在(zai)那里，當溶(rong)(rong)劑(ji)(ji)向(xiang)下滴(di)時，通常是(shi)通過蒸(zheng)汽加熱。熱量迫使(shi) CO ?從(cong)(cong)溶(rong)(rong)液中釋放(fang)出(chu)來(lai)，進入(ru)收集系統(tong)。更新(xin)(xin)后的(de)(de)溶(rong)(rong)劑(ji)(ji)回(hui)到接觸(chu)塔重新(xin)(xin)開始。

來源：CO2CRC

碳捕獲溶劑分為化學溶劑和物理溶劑，其中以胺類為代表的化學溶劑是目前主流選擇。例如行業標準的 30% 單乙醇胺水溶液，通過與水和 CO ?形成碳酸鹽、碳酸氫鹽和氨基甲酸鹽的可逆化學反應來提高 CO ?溶解度。胺類溶劑具有技術成熟的優勢。這些系統很容易理解，具有投資者知道如何分析的明確的經濟和風險概況。但是用胺捕獲 CO ?的成本很高。安裝在發電廠的系統中，它們消耗了工廠能源輸出的30%-50%。

被認為有前景的兩個下一代碳捕集技術是固體吸附劑和膜。美國國家碳捕集中心的 Northington 表示，現有的胺系統可以以每公噸 60 至 65 美元的成本捕獲碳。高級胺和其他第二代溶劑的價格約為每公噸 40 美元。Northington 透露，少數將使用高級胺的商業裝置現在處于早期工程階段。Northington 預測，固體吸附劑、膜和其他轉化技術將達到每公噸 30 美元或更低。

固(gu)體吸(xi)(xi)附劑包括(kuo)沸石(shi)、金屬有(you)機(ji)骨架 ( MOF ) 、活性(xing)炭(tan)和多(duo)孔二氧化硅(gui)顆粒。通常(chang)，固(gu)體吸(xi)(xi)附劑具有(you)比(bi)胺更(geng)快的(de)吸(xi)(xi)收動力學，并且需要(yao)更(geng)少的(de)能量(liang)來再次釋放 CO ?。與大多(duo)數(shu)溶劑相比(bi)，它們每單位體積還可以(yi)容納(na)更(geng)多(duo)的(de) CO ?。這意味(wei)著固(gu)體吸(xi)(xi)附劑系統可以(yi)更(geng)小，從(cong)而降低資本成本，并且可使用真(zhen)空或適度(du)的(de)熱量(liang)去除其 CO ?。埃克森(sen)美孚(fu)、川崎重工(gong)、TDA Research 等公司正在測試用于(yu)煙氣捕集的(de)固(gu)體吸(xi)(xi)附劑系統。

膜(mo)(mo)(mo)比固體吸附劑更(geng)先進。膜(mo)(mo)(mo)系(xi)統使(shi)用(yong)(yong)選(xuan)擇性滲透材料，利(li)用(yong)(yong) CO ?與氣(qi)體混合物的其(qi)余部分(fen)之間的微小化(hua)學(xue)和(he)(he)物理(li)差(cha)異(yi)來實現分(fen)離(li)。與胺一樣，膜(mo)(mo)(mo)已被用(yong)(yong)于天然氣(qi)加工和(he)(he)其(qi)他 CO ?壓力(li)和(he)(he)含量(liang)高的領域。Northington 預(yu)計膜(mo)(mo)(mo)將在化(hua)學(xue)工業(ye)和(he)(he)重(zhong)工業(ye)的碳捕獲(huo)中發揮重(zhong)要作用(yong)(yong)，這些行業(ye)的 CO ?濃度(du)為中度(du)至(zhi)高。

國內石油企業碳捕獲項目現狀

減(jian)排和提升石(shi)(shi)(shi)油(you)采收率(lv)是(shi)國(guo)內(nei)石(shi)(shi)(shi)油(you)企(qi)業(ye)部(bu)署碳捕獲的主要(yao)動機。以中國(guo)石(shi)(shi)(shi)化（600028.US）為(wei)例(li)，中國(guo)石(shi)(shi)(shi)化目(mu)(mu)前正在中國(guo)實(shi)施 24 個 CO ? EOR（二(er)氧化碳驅提高(gao)石(shi)(shi)(shi)油(you)采收率(lv)）項(xiang)目(mu)(mu)，這些項(xiang)目(mu)(mu)的石(shi)(shi)(shi)油(you)總產量為(wei) 2500 萬噸，這是(shi)其到(dao) 2050 年(nian)實(shi)現凈零(ling)排放目(mu)(mu)標的一部(bu)分。

其位(wei)于中國東部山東省(sheng)的(de)勝(sheng)利(li)油(you)田(tian)應用(yong)煤制氣 CO ?捕(bu)集技術(shu)，捕(bu)集能力為每(mei)(mei)年 70 萬噸(dun)。它已經在其勝(sheng)利(li)電力計劃(hua)中運營一個 100 噸(dun) / 天的(de) CCS 和 EOR 綜合項目(mu)。捕(bu)獲(huo)的(de)純(chun)度(du)為 99.5% 的(de) CO ?注(zhu)入勝(sheng)利(li)油(you)田(tian)的(de)低滲(shen)透油(you)藏，用(yong)于提高(gao)采(cai)收率(lv)和封存。應用(yong)該技術(shu)后，勝(sheng)利(li)石油(you)采(cai)收率(lv)提高(gao)了 15%，CO ?排放量每(mei)(mei)年減少(shao) 30,000 噸(dun)。

此外(wai)，國內石(shi)油(you)企業也在帶頭推進海(hai)(hai)上 CCS 項(xiang)目進展。去年(nian)，中海(hai)(hai)油(you)（600938.SH）在其(qi)位于(yu)南海(hai)(hai)珠江口盆地的油(you)田啟動了碳捕集與封存(cun) ( CCS ) 項(xiang)目，這是中國首次將 CCS 技術應用于(yu)海(hai)(hai)上油(you)田。中海(hai)(hai)油(you)表示，該項(xiang)目每年(nian)將捕獲 30 萬(wan)噸 CO ?，相當于(yu)種植 1400 萬(wan)棵樹。