CCUS增补减碳手段,托底价值明显——碳排放权专

期货资讯 2023-03-02 09:48

【导读】CCUS增补减碳手段,托底价值明显——碳排放权专题报告,孔天赐宏观与股指期货分析师从业资格号:F3076208投资咨询号:Z001801………

中泰期货研究所

孔天赐

宏观与股指期货分析师

从业资格号:F3076208

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正文

CCUS是碳捕集、利用和封存的英文单词缩写,旨在将二氧化碳从工业过程、能源利用或大气中分离提纯,直接加以利用或注入地层和海底,以降低大气中二氧化碳浓度的过程,主要包括碳捕集、运输、利用和封存四个环节。

联合国政府间气候变化专门委员会研究结果显示,如果不利用CCUS的话,将较难实现21世纪末全球升温2°C的目标,即便得以实现,那么减排的成本增幅预计在138%左右。

CCUS是在各种减碳手段应用后的“托底”技术手段

在上一篇报告中,我们把碳市场分为配额交易市场和自愿减排交易市场。在各类内生、外生减碳手段都运用后,剩下的部分碳排放可以借助CCUS技术手段消纳。

一方面,我国富煤的能源结构下,2021年煤炭占我国能源消费的比例高达56%,这就使得我们无法像欧盟等国家一样直接宣布逐步淘汰化石燃料。据国家能源集团预测,即使2060年实现碳中和,化石能源仍然会产生约20亿吨左右的二氧化碳,国家发改委能源所相关领导表示,真正能够形成可靠的碳汇大约在10亿吨左右,这就是说有10亿吨左右的二氧化碳敞口存在,实现中和需要依赖额外的CCUS技术。向行业延伸,长时间以来火电是我国碳排放大户,“火电+CCUS”是电力部门实现净零排放的技术手段,《中国二氧化碳捕集利用与封存(CCUS)年度报告(2021)》的数据与IEA预测趋势相近,煤电CCUS减排量预计到2025年将会达到600万吨/年,2040年达峰后约2-5亿吨/年,随后持平。

另一方面,从IEA发布的2020年钢铁行业技术路线图和水泥低碳转型技术路线图来看,未来到2050年,即使钢铁行业通过传统工艺转型升级等手段进行减排,仍然会有约34%的碳排放敞口,如果利用DRI技术,也会有8%以上的敞口,钢铁行业碳捕集的运用是在燃烧后捕集和富氧炼铁技术,应用“高炉+碳捕获”及“熔融炉+碳捕获”的工艺路线提高减排效率,据预测,CCUS2030年减排需求大概为0.02-0.05亿吨/年,2060年减排需求为0.9-1.1亿吨/年。同时,水泥行业按照采取常规减排方案来测算,则会产生仅一半的碳排放量,在石灰石分解过程中运用碳捕集技术是水泥行业脱碳的直接措施,对于CCUS减排需求预计在2030年为0.1-1.52亿吨/年,2060年为1.9-2.1亿吨/年。因此,行业的碳中和无法单纯依赖内生减排实现,这就为技术减碳新模式奠定基础。

当前我国CCUS示范项目整体规模较小且技术突破成本较高

中国21世纪议程管理中心数据显示,截至2022年3月,我国已投运和规划中的CCUS示范项目达50个,其中已投运项目39个,主要集中在华东和华北地区,具备捕集能力200-300万吨/年,注入能力超过100万吨/年。而全球CCUS捕集能力在2000-3000万吨/年左右我国占比仍然较小,仅约为全球的十分之一左右。同时,现有已投运项目大多以石油、煤化工、电力行业小规模的捕集驱油示范为主,29个项目在10万吨以下,项目规模普遍较小,缺乏大规模的多种技术组合的全流程工业规范。不过,现阶段我国已经具备大规模捕集利用与封存二氧化碳的能力,捕集源的行业和封存利用的类型呈现多样化分布。2021年7月中石化正式启动建设我国首个百万级CCUS项目(齐鲁石化—胜利油田CCUS项目)。

CCUS的成本以经济成本和环境成本为主。一方面,经济成本又以各节点需要的运行成本为主要构成。据《中国CCUS路径研究》数据显示,预计2030年,二氧化碳的捕集成本为90-390元/吨,2060年为20-130元/吨;中间运输过程将由罐车向管道运输转变,2030年和2060年的相关成本分别为0.7和0.4元/吨千米;封存成本分别为40-50元/吨和20-25元/吨。另一方面,环境成本以CCUS潜在环境影响和环境风险为主,例如各环节中的泄漏,CCUS携带的额外能耗等。

我国CCUS预计将会展现出更多的经济社会效益

我国相较国外发达经济体,CCUS起步较晚,从政策推进层面整体可以分为四个阶段,十一五期间首次以国家层面正式提出要大力开发应用CCUS;十二五期间我国围绕CCUS制定整体性、战略性部署,并明确相关目标;十三五期间,深化技术与发展布局,进一步推动示范工程项目建设,促进规范发展;十四五期间,《“十四五”规划和2035年远景目标纲要》明确将CCUS技术作为重大示范项目进行引导支持。

据IEA预测,CCUS到2030年约可实现碳减排2.49亿吨/年;2050年约可实现10.3亿吨/年,贡献率达9%;2060年可实现14.1亿吨/年,贡献率达15%以上。目前,我国CCUS技术层面已经与发达经济体处于同一水平线,需求端电力、建材等行业稳住基本盘的作用突出,碳排放量仍在达峰左侧,这为CCUS技术提供发展契机和长期动能。不过,当前技术应用过程中的成本较高,需要通过技术进步、能量综合利用实现能耗、消耗的降低,进而降低成本。

低成本、产业集群、商业化是我国CCUS未来发展路径,在国家双碳战略下,CCUS应用范围不断扩容,从传统电力、化工到高耗能重工业再到印染纺织等轻工业,实现技术在各类型排放源系统中增补覆盖性,预计将会释放出更多经济社会效益。

风险提示:碳排放市场建设推进力度不及预期、技术创新风险加剧

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