CCUS是油气资源国实现净零目标的最优选择
中国石化杂志7月刊
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2021-07-28
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        碳税一词近年来炙手可热,是指通过税收手段,将因二氧化碳排放带来的环境成本转化为生产经营成本。根据世界银行数据,截至2020年6月,已有超过30个国家和地区实施碳税政策,范围横跨各大洲的发达国家和发展中国家,覆盖二氧化碳排放总量达300亿吨。但总体来看,碳税机制偏重于对碳排放的控制,一定程度上是一种能源硬转型的逼迫,不能很好地结合各国的实际情况。而强调碳捕集、存储和利用(CCUS)技术的碳汇机制,似乎更适合当前仍严重依赖化石能源的人类社会,尤其是以油气收益为主的资源国。但目前的情况看,资源国CCUS项目的开展似乎不尽人意,背后的原因令人深思。

  油气资源国能源硬转型不现实

  从当前的情况看,从化石能源直接转型可再生能源,对于严重依赖油气收益的资源国而言,可行性不高。大多数资源国在可再生能源的发展上的确潜力巨大,尤其是中东的资源国,在利用土地建设风力和太阳能发电厂方面也颇多便利。投资太阳能、风能和绿色氢气等可再生能源,不仅可以优化资源国的能源结构,减少二氧化碳排放,而且能与现有的油气基础设施很好地结合,实现油气生产中的减排。但可再生能源的缺点在于利润低,当下无法取代油气收益。尽管近年来油气价格持续低迷,但相比另行打造一个全新的可再生能源行业,多数资源国还是更愿意留在“舒适区”,继续从事“能赚钱”的油气业务。另外,近年来油价低迷和气候保护诉求大大影响了流入油气行业的投资,不少国际石油公司尤其是欧洲的公司在股东和政府的压力下正在减少甚至考虑退出石油行业,这可能进一步导致油气供应降速快于需求的下降,短期内致油气价格走高,使资源国实现较高的利润率,进一步加大资源国转型的犹豫心理。

  各种预测模型也都得出了人类还暂时无法脱离化石能源的结论,即石油需求前景难料,预测的不确定性非常大,即便是在最不利于化石能源的预测场景下,石油需求确实会出现极大幅度下降,但仍然是能源结构不可或缺的组成部分。国际能源署(IEA)的预测中曾假设在2021年完全停止启动新的油气勘探开采项目,但即便如此,结果显示到2050年要实现净零排放仍需存储76亿吨的二氧化碳。鉴于全球转型的速度具有高度不确定性,其在全球范围内对油气需求的影响也将极不均衡。过早退出这样一个成熟的战略行业将使资源国失去重要的收入来源,也很难为资源国所接受。

  还有一个原因是开采成本。以油气资源国的油气储量的性质和规模,特别是中东国家,在开采成本上有着先天的成本优势。油气销售的丰厚收益也利于其进一步开展技术研发,不断提高效率和降低成本。中长期看,低成本资源国可将高成本资源国逼出市场,由此获得更多的市场份额,一定程度上抵消低油价、收益下降带来的负面影响,从而巩固资源国保持现状的决心。

  由石油进口国倡导发起的碳税,一定程度上可以起到调节能源消费国和资源国两者之间的落差,获取一部份利益。但已有研究表明,碳税的征收可能引起资源国抵制,刺激其加速开采,破坏环境。这一可能性也被称之为绿色悖论。也正是出于这些原因,寻找一条双方都能乐于接受的转型路径成为现实的选择。

  资源国实施CCUS的理由

  西方学者因此提出以CCUS为基础的碳汇机制,促进全球,尤其是资源国实现能源的软过渡。碳汇是指通过植树造林、植被恢复等措施,吸收大气中的二氧化碳,从而减少温室气体在大气中浓度的过程、活动或机制。而CCUS则是通过能源生产过程中对碳进行存储或利用来实现减排。CCUS技术对资源国的好处和优势也是显而易见的。

  一是有助于资源国确保其生产过程和核心油气产品的减排竞争力。鉴于欧盟进口国已经推出了终端产品碳税,除了借助其原有的成本优势外,资源国还可以通过CCUS实现二氧化碳减排从而提高产品的竞争力。这包括生产过程和消费过程两个方面的减排。在油气生产过程中,沙特阿拉伯等资源国的原油含碳量本身较低,且在基础设施上投入巨大,极大地减少了天然气空燃和甲烷排放,因此已经具备了一定优势。但真正的挑战在于如何减少来自天然气/石油产品消费的排放。而这正是CCUS在资源国政策和战略中发挥重要作用的根本所在。

  二是CCUS可以降低资源国实现气候目标的成本,确保能够持续获取更低成本的化石能源。研究表明,CCUS在实现仅增温2摄氏度的前景中将扮演重要角色,且其重要性不会随时间的推移而减小。

  三是来自国际上的压力。国际上对去碳化提出了更严格的要求。政府间气候变化专门委员会(IPCC)希望通过生物或地质方法减少碳量,实现负排放和将地球升温控制在1.5摄氏度以内。而CCS(碳捕集和储存)能提供长期储碳方案,是对自然储碳方法的有力补充。资源国拥有得天独厚的地质条件实施CCS,可以将之作为CCUS的一部分,应对难以脱碳的行业的去碳问题。

  四是钢铁和水泥等一些能源密集、难以减碳的行业,是当前不少资源国的工业化和发展的战略核心,对于这些行业的减排,CCUS是唯一可行的技术,因而也成为这些国家这些行业保持竞争力的关键。

  五是CCUS是资源国能够取得明显竞争优势的领域,结合其地质存储能力和无数的枯竭油气田、完善的基础设施,以及多年来积累的相关经验,建成CCUS行业不仅能为减排做贡献,而且是对其经济多样化计划的一个有力补充,同时也有利于寻找碳利用的新途径。

  最后,正如一些研究人员所指出的,通过政策控制排放,如限制油气的消费或开采,本身不符合经济逻辑,也并不能构成解决方案。另外,过度聚焦排放率的政策,尤其是在依赖油气收益的资源国和发展中国家,将使经济增长和气候保护成为一组矛盾。更现实的做法是重新定义气候变化问题,允许资源国继续生产,但需通过CCUS对其产品进行去碳,保证累积排放量不超过一定限额。

  在资源国推广CCUS所面临的挑战

  可以说,CCUS等技术的应用为资源国提供了在净零排放的大环境下继续开采油气的可能性,同时也有助于其应对气候变化。这与碳税一类的供给侧控制政策相比,更为现实也更具可行性。但CCUS等减排技术也有不少缺点,首先是其成本较高,且存储的安全性和持久性仍没有得到很好的验证。有CCUS的怀疑论者认为,CCUS会拖慢社会变革,让人类继续容忍化石能源生产,阻碍各国研发清洁能源技术的进度。另外,对于如何具体布局、实施CCUS技术,也很少有指导性的建议,严重影响了资源国在气候变化谈判中发挥更具建设性作用,也打击其参与气候变化解决方案的积极性。

  目前,全球的CCUS项目为数不多,大多位于欧洲的能源消费国境内。据国际能源署近期的数据,全球现有22个大型商业CCUS设施在运营,但年碳捕获能力仅为4000~5500万吨。但在全球范围看,CCUS的推广前景有所改善,近期约有至少40个商业项目获得官宣,在2020年5月到2021年5月间,各国政府承诺的CCUS项目投入达120亿美元,私营部门有约价值300亿美元的CCUS项目将进入最终投资决策阶段。据估算,这些CCUS项目未来将使全球碳储存增加至每年约2.2亿吨,尽管如此,这个数据还是远低于国际能源署可持续发展情景中每年8亿吨碳的储存目标。

  许多资源国认识到了气候变化的威胁,并采取了与过去截然不同的做法,愿意动用技术和财政资源,带头采取措施应对气候变化。沙特一直在倡导循环碳经济(CCE)方法及其4R方针,即减少、再利用、循环利用和去除,通过利用其现有资源,积极部署CCUS和DACCS等技术来减少净排放。从资源国角度看,基于碳汇的缓解战略更符合资源国的现实情况,它们在气候变化谈判中承认各国国情的差异,认同多样化过渡方式的合理性,提出了“公平转型”的概念。

  在资源国推广CCUS技术,首先需要打破技术封锁和壁垒,掌握CCUS技术的发达国家应主动让利,向资源国转让相关技术;其次是消费国与资源国之间,资源国与资源国之间应展开深入合作,分担开展CCUS项目的高昂成本,从而尽可能地在全球气候应对的大框架下,将全球升温控制在两摄氏度以内,减缓气候变化对人类的影响。

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        碳税一词近年来炙手可热,是指通过税收手段,将因二氧化碳排放带来的环境成本转化为生产经营成本。根据世界银行数据,截至2020年6月,已有超过30个国家和地区实施碳税政策,范围横跨各大洲的发达国家和发展中国家,覆盖二氧化碳排放总量达300亿吨。但总体来看,碳税机制偏重于对碳排放的控制,一定程度上是一种能源硬转型的逼迫,不能很好地结合各国的实际情况。而强调碳捕集、存储和利用(CCUS)技术的碳汇机制,似乎更适合当前仍严重依赖化石能源的人类社会,尤其是以油气收益为主的资源国。但目前的情况看,资源国CCUS项目的开展似乎不尽人意,背后的原因令人深思。

  油气资源国能源硬转型不现实

  从当前的情况看,从化石能源直接转型可再生能源,对于严重依赖油气收益的资源国而言,可行性不高。大多数资源国在可再生能源的发展上的确潜力巨大,尤其是中东的资源国,在利用土地建设风力和太阳能发电厂方面也颇多便利。投资太阳能、风能和绿色氢气等可再生能源,不仅可以优化资源国的能源结构,减少二氧化碳排放,而且能与现有的油气基础设施很好地结合,实现油气生产中的减排。但可再生能源的缺点在于利润低,当下无法取代油气收益。尽管近年来油气价格持续低迷,但相比另行打造一个全新的可再生能源行业,多数资源国还是更愿意留在“舒适区”,继续从事“能赚钱”的油气业务。另外,近年来油价低迷和气候保护诉求大大影响了流入油气行业的投资,不少国际石油公司尤其是欧洲的公司在股东和政府的压力下正在减少甚至考虑退出石油行业,这可能进一步导致油气供应降速快于需求的下降,短期内致油气价格走高,使资源国实现较高的利润率,进一步加大资源国转型的犹豫心理。

  各种预测模型也都得出了人类还暂时无法脱离化石能源的结论,即石油需求前景难料,预测的不确定性非常大,即便是在最不利于化石能源的预测场景下,石油需求确实会出现极大幅度下降,但仍然是能源结构不可或缺的组成部分。国际能源署(IEA)的预测中曾假设在2021年完全停止启动新的油气勘探开采项目,但即便如此,结果显示到2050年要实现净零排放仍需存储76亿吨的二氧化碳。鉴于全球转型的速度具有高度不确定性,其在全球范围内对油气需求的影响也将极不均衡。过早退出这样一个成熟的战略行业将使资源国失去重要的收入来源,也很难为资源国所接受。

  还有一个原因是开采成本。以油气资源国的油气储量的性质和规模,特别是中东国家,在开采成本上有着先天的成本优势。油气销售的丰厚收益也利于其进一步开展技术研发,不断提高效率和降低成本。中长期看,低成本资源国可将高成本资源国逼出市场,由此获得更多的市场份额,一定程度上抵消低油价、收益下降带来的负面影响,从而巩固资源国保持现状的决心。

  由石油进口国倡导发起的碳税,一定程度上可以起到调节能源消费国和资源国两者之间的落差,获取一部份利益。但已有研究表明,碳税的征收可能引起资源国抵制,刺激其加速开采,破坏环境。这一可能性也被称之为绿色悖论。也正是出于这些原因,寻找一条双方都能乐于接受的转型路径成为现实的选择。

  资源国实施CCUS的理由

  西方学者因此提出以CCUS为基础的碳汇机制,促进全球,尤其是资源国实现能源的软过渡。碳汇是指通过植树造林、植被恢复等措施,吸收大气中的二氧化碳,从而减少温室气体在大气中浓度的过程、活动或机制。而CCUS则是通过能源生产过程中对碳进行存储或利用来实现减排。CCUS技术对资源国的好处和优势也是显而易见的。

  一是有助于资源国确保其生产过程和核心油气产品的减排竞争力。鉴于欧盟进口国已经推出了终端产品碳税,除了借助其原有的成本优势外,资源国还可以通过CCUS实现二氧化碳减排从而提高产品的竞争力。这包括生产过程和消费过程两个方面的减排。在油气生产过程中,沙特阿拉伯等资源国的原油含碳量本身较低,且在基础设施上投入巨大,极大地减少了天然气空燃和甲烷排放,因此已经具备了一定优势。但真正的挑战在于如何减少来自天然气/石油产品消费的排放。而这正是CCUS在资源国政策和战略中发挥重要作用的根本所在。

  二是CCUS可以降低资源国实现气候目标的成本,确保能够持续获取更低成本的化石能源。研究表明,CCUS在实现仅增温2摄氏度的前景中将扮演重要角色,且其重要性不会随时间的推移而减小。

  三是来自国际上的压力。国际上对去碳化提出了更严格的要求。政府间气候变化专门委员会(IPCC)希望通过生物或地质方法减少碳量,实现负排放和将地球升温控制在1.5摄氏度以内。而CCS(碳捕集和储存)能提供长期储碳方案,是对自然储碳方法的有力补充。资源国拥有得天独厚的地质条件实施CCS,可以将之作为CCUS的一部分,应对难以脱碳的行业的去碳问题。

  四是钢铁和水泥等一些能源密集、难以减碳的行业,是当前不少资源国的工业化和发展的战略核心,对于这些行业的减排,CCUS是唯一可行的技术,因而也成为这些国家这些行业保持竞争力的关键。

  五是CCUS是资源国能够取得明显竞争优势的领域,结合其地质存储能力和无数的枯竭油气田、完善的基础设施,以及多年来积累的相关经验,建成CCUS行业不仅能为减排做贡献,而且是对其经济多样化计划的一个有力补充,同时也有利于寻找碳利用的新途径。

  最后,正如一些研究人员所指出的,通过政策控制排放,如限制油气的消费或开采,本身不符合经济逻辑,也并不能构成解决方案。另外,过度聚焦排放率的政策,尤其是在依赖油气收益的资源国和发展中国家,将使经济增长和气候保护成为一组矛盾。更现实的做法是重新定义气候变化问题,允许资源国继续生产,但需通过CCUS对其产品进行去碳,保证累积排放量不超过一定限额。

  在资源国推广CCUS所面临的挑战

  可以说,CCUS等技术的应用为资源国提供了在净零排放的大环境下继续开采油气的可能性,同时也有助于其应对气候变化。这与碳税一类的供给侧控制政策相比,更为现实也更具可行性。但CCUS等减排技术也有不少缺点,首先是其成本较高,且存储的安全性和持久性仍没有得到很好的验证。有CCUS的怀疑论者认为,CCUS会拖慢社会变革,让人类继续容忍化石能源生产,阻碍各国研发清洁能源技术的进度。另外,对于如何具体布局、实施CCUS技术,也很少有指导性的建议,严重影响了资源国在气候变化谈判中发挥更具建设性作用,也打击其参与气候变化解决方案的积极性。

  目前,全球的CCUS项目为数不多,大多位于欧洲的能源消费国境内。据国际能源署近期的数据,全球现有22个大型商业CCUS设施在运营,但年碳捕获能力仅为4000~5500万吨。但在全球范围看,CCUS的推广前景有所改善,近期约有至少40个商业项目获得官宣,在2020年5月到2021年5月间,各国政府承诺的CCUS项目投入达120亿美元,私营部门有约价值300亿美元的CCUS项目将进入最终投资决策阶段。据估算,这些CCUS项目未来将使全球碳储存增加至每年约2.2亿吨,尽管如此,这个数据还是远低于国际能源署可持续发展情景中每年8亿吨碳的储存目标。

  许多资源国认识到了气候变化的威胁,并采取了与过去截然不同的做法,愿意动用技术和财政资源,带头采取措施应对气候变化。沙特一直在倡导循环碳经济(CCE)方法及其4R方针,即减少、再利用、循环利用和去除,通过利用其现有资源,积极部署CCUS和DACCS等技术来减少净排放。从资源国角度看,基于碳汇的缓解战略更符合资源国的现实情况,它们在气候变化谈判中承认各国国情的差异,认同多样化过渡方式的合理性,提出了“公平转型”的概念。

  在资源国推广CCUS技术,首先需要打破技术封锁和壁垒,掌握CCUS技术的发达国家应主动让利,向资源国转让相关技术;其次是消费国与资源国之间,资源国与资源国之间应展开深入合作,分担开展CCUS项目的高昂成本,从而尽可能地在全球气候应对的大框架下,将全球升温控制在两摄氏度以内,减缓气候变化对人类的影响。

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