作者：張銳

　　碳捕捉可以看成是碳中和的黃金組合，即后者無法完成的減排目標可以交給前者來承擔和實現。

　　如同憑借自身之力或技術手段抓獲有形之物那樣，人類也可以將無形的二氧化碳捕捉與儲存起來，并將其轉化為所需的能源。根據新能源財經（BNEF）的《2022 碳捕獲、利用和儲存市場展望》報告，到2030年，全球碳捕捉能力將在目前水平的基礎上增加六倍，達到每年2.79億噸二氧化碳捕捉量。

　　從碳中和到碳捕捉

　　實現零排放，碳中和是全球范圍內目前最看好的主要途徑。總體看來，實現碳中和的主要方法有三：一是增加植被與還養水土，提升自然界吸收二氧化碳的強度；二是使用太陽能、風能和水能等可再生和替代化石能源，減少可燃物質的二氧化碳釋放量；三是通過碳交易工具，排放者向減排者支付交易對價，從總量上完成減排。

　　但是，全球的陸地植物只能吸收33%的二氧化碳，海洋的吸收量為24%，另外的43%都排放到大氣中去了，同時目前全球能源使用構成中50%都是化石能源，盡管可再生能源在能源結構中的比例不斷提升，但占比依然不大，而且伴隨著全球人口的增長以及城市化的擴容，人類對糧食、水和能源的需求不斷增加，可再生能源供給不足，很難實現對化石能源的替代，專家甚至預測到2040年化石燃料仍是全球能源使用的最主要組成部分；另外，國際能源署（IEA）認為，世界上大多數國家其實無法實現減排目標，即便是那些能夠實現減排目標的國家，減排成本的中位數已經增至138%， 巨大的成本約束也會羈絆這些國家的減排步伐與成效。基于此，IEA指出，企圖通過碳中和達到二氧化碳零排放的目標將非常困難。

　　碳捕捉（Carbon Capture，CC）可以看成是碳中和的黃金組合，即后者無法完成的減排目標可以交給前者來承擔和實現。對于發電廠、鋼鐵廠、化工廠等排放出來二氧化碳，碳捕捉不僅可以運用物理和化學技術在化石燃料燃燒前與燃燒后進行清晰分離，而且實現精準抓獲，以阻斷其進入大氣，同樣，空氣中的二氧化碳也能夠被碳捕捉技術收入囊中。當然，碳捕捉并不是碳控制與碳減排的終極腳步，緊跟CC之后的還有碳封存（Carbon Store，CS），二者的連貫性組成了CCS（碳捕捉與封存）概念。照目前的技術，被捕捉的二氧化碳被加工處理成液體之后再通過管道輸送并被存儲到陸地2000米以下的巖層之中，或者深埋于3000米以下的海底層。按照能源專家的測算，大型的發電廠運用CCS后，單位發電碳排放可減少85%~90%，同時國際能源署的分析報告也指出，如果全面應用，CCS可總體削減14%的碳排放量，同時使人類減排成本降低30%。

　　商業化路徑

　　不少人可能會擔心，注入地下的二氧化碳會否在未來泄漏到大氣之中？與核廢料封存是一個道理，在封存二氧化碳前都要進行相應的地質測評，一般選擇的封存地點都是風險非常小的區域，同時封存深度抵達的都是數千米之下的巖體，在這樣的深巖層中，壓力會將二氧化碳轉換成所謂的“超臨界流體”，并最終演變成化石原料，不存在泄漏可能，也就談不上能夠造成污染。對此，全球頂級的《nature》雜志刊登出的最新研究成果指出，在管理得當的情況下，98%注入地下的二氧化碳在地下可以保留一萬年以上。

　　其實，CCS也不能代表碳捕捉技術的全部。對于捕捉到的二氧化碳，還可以進行商業化開發，由此延伸出了CCUS的概念，即二氧化碳的捕捉、封存與利用，而且通過CCUS也可以大大分解二氧化碳封存之后可能泄漏出來的焦慮與擔憂。按照IEA的權威研究報告，使用CCUS技術可以從化石燃料中生產低碳氫，預測到2070年該方式所產生的低碳氫占全球氫產量的40%，而氫既可充當熱能燃燒工具在機械、軌道交通、船舶潛艇和航天等發動系統中發揮引擎作用，也可作為能源材料制作燃料電池等，并且一律是零污染。

　　還有一個商業化用途是，被捕獲的二氧化碳改造成液體后可以定向輸送到石油天然氣以及煤炭開發的地質層之中，通過由此產生的巨大壓力更快更多地“擠出”煤氣油，提高石油采收率（EOR）和煤層氣采收率（ECBM）。按照BNEF的統計，2021年大約73%捕獲的二氧化碳用于提高原油采收率，到2030年前儲存在地下深處的二氧化碳將使采油作業成為主要目的地，同時，國際市場研究機構Markets and Markets的研究稱，2025年全球CCUS市場規模將達到35億美元，年復合增長率為17%。

　　政商力量聯袂撬動

　　自1972年第一個大型碳捕捉項目在得克薩斯州Sharon Ridge油田開始運營以來，全球CCS技術的發展已近50年之久，排除少數的商業化項目，目前覆蓋全球的CCS項目共有80多個，同時IEA的報告顯示，最近幾年CCS的投資呈現出明顯的加速狀態，而且該行業已經連續三年增長，全球范圍內處于規劃后期階段的項目總投資超過300億美元，幾乎是過去10年來投入資金的兩倍之多。

　　碳捕捉之所以能夠得以快速發展首先應當歸功于主要經濟體的政策激勵與驅動。就全球范圍看，英國、澳大利亞、美國、挪威、日本和中國都是在碳捕捉的政策與立法方面得分較高的國家。在英國，新建煤電廠被要求至少須有25%的產能安裝CC設施，凡不具備碳捕獲能力的煤電廠一律關閉，同時英國計劃到2030年大規模應用CCUS技術；在美國，拜登政府推出的《通貨膨脹削減法案》將CCUS的稅收抵免大幅提高到了70%；澳大利亞政府更是出臺了《二氧化碳捕集與封存指南》，并發布了《近海碳注入與封存條例》，使近海封存二氧化碳合法化；日本《海洋污染防治法》也將二氧化碳注入地下咸水含水層合法化，同時日本內閣頒布了《戰略能源計劃》，該計劃要求加速CCUS技術的實際應用進程。

　　伴隨著各國政府對碳捕捉刺激與支持政策的落地，各路市場力量也更大尺度地邁開了進軍碳捕捉市場的腳步。資料顯示，國際油氣行業氣候倡議組織（OGCI）在全球部署了5個CCUS產業促進中心之一，并直接發起了零排放性質的Teesside項目，隨后，BP、殼牌等企業計劃每年向Teesside項目提供5.76億美元的資金支持；不僅如此，殼牌在加拿大投資建成了奎斯特碳捕捉和封存項目以及長達240公里的二氧化碳運輸管道，每年可捕捉和安全埋存100余萬噸二氧化碳；美國西方石油公司正在得克薩斯州二疊紀盆地開建全球規模最大的從空氣直接捕獲二氧化碳的工廠，目標是每年捕獲最多100萬噸的二氧化碳，而埃克森美孚則宣布未來10年將投入一億美元與美國能源部的兩家實驗室合作，擴大碳排放技術的商業化規模。此外，高盛、富國銀行對外宣布，對于新建或擴建燃煤電廠計劃，若沒有安裝碳捕捉技術者，一律不予金援。

　　尚待打破的瓶頸

　　來自全球碳捕集與封存研究院（GCCSI）的研究報告指出，要滿足大氣溫度上升不高于2℃情景，2050年碳捕捉對全球碳減排的貢獻需占到12%，相應地至少需要6000個CCUS項目。同時BNEF強調，為了實現2050年氣候溫控目標，全球將需要在2030年捕獲10億到20億噸二氧化碳。但動態看來，不僅碳捕捉的階段性目標實現困難重重，完成未來CCUS基礎設施建設任務同樣不易。

　　投入與運營成本是一直困擾碳捕捉的最重大瓶頸。根據麻省理工學院發表的一份報告，捕捉每噸二氧化碳并將其加壓處理為超臨界流體要花費25美元，將一噸二氧化碳運送至填埋點需要花費5美元，裝置二氧化碳的罐每噸20元，掩埋二氧化碳每噸需要30美元，再加上人工、車輛以及管道鋪設等費用，捕獲一噸二氧化碳最高成本超過640美元，不僅如此，對于燃燒化石燃料的企業來說，圍繞碳捕捉所進行的技術設備改造同樣花費巨大。成本抬高不僅抑制了碳捕捉項目的前期投入與后期規模擴大，也放慢了大規模商業化的進程。為此，IEA呼吁，為了讓碳捕捉技術成為對抗氣候變化的中堅力量，各國政府和相關行業仍需在政策支持、政府資助、企業投資、技術改進和成本削減方面付出更多努力。

　　市場比較成本同樣是掣肘碳捕捉步伐的重要原因。一方面，相對于風電、太陽能等新能源而言，碳捕捉成本要高出很多，很多企業更愿意投資碳中和項目，本已稀缺的碳捕捉項目資金因此更顯不足；另一方面，英國帝國理工學院以及美國斯坦福大學的研究團隊發現，碳捕捉技術只有在特定條件下才有可能達到所需的部署規模，包括油價高于每桶85美元，碳稅水平到2050年能提高至每噸二氧化碳75美元以上，但目前油價和碳稅所處的水平顯然并不足以讓碳捕捉技術到2050年實現大規模部署。

　　碳捕捉資源的分配失衡以及政策導向不清晰是碳捕捉的又一大客觀約束。從市場區域來看，全球碳捕捉項目主要分布于北美地區，其中美國高居榜首，而眾多的發展中國家碳捕捉幾乎為零。與此同時，許多主要國家的政府未能制定管控碳排放的法規并提高企業的排污成本，直接阻礙了私營部門對碳捕捉的投資，而即便是出臺了碳捕捉相關政策法規的國家，鼓勵與支持的力度也不顯著。對于碳捕捉來說，目前不僅商業模式尚未成熟，而且前期投資巨大，回報周期漫長，融資難度與商業風險不言而喻。為此需要在政策層面加大財政補貼、稅收優惠等支持力度，廓清市場的贏利方向，導引企業建立起投資信心。

　　（作者系中國市場學會理事、經濟學教授）

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責任編輯：周唯