Op / Ed：CCS需要从砰的开始，而不是呜咽
为了使碳捕获和储存（CCS）对我们的能源系统脱碳作出有意义的贡献，它需要从爆炸开始，而不是呜咽1。如果CCS能够从低碳经济的其他快速发展的元素（如可再生能源和储存）所享受的成本 - 学习曲线率中获益，那么现在就需要规模项目。
预测者通常不希望被证明是错误的。在DNV GL，我们的能源转型展望（ETO）预测表明，CCS在2050年的排放量仅占1.5％。这是另一种说法，即如果没有商业激励措施的特殊转变，CCS将无法有效推进。我们不是在预测非凡的业务。
随着世界各国领导人聚集在波兰卡托维兹参加COP24会议，他们应该记住，几乎所有2度变暖未来（或更好）的反向情景都包括CCS的重要作用 - 远高于我们的预测。
转变的视野
将CCS带到令人兴奋的高度是什么？当然不是它在过去十年中走过的路径，它已经见证了一系列次优的示范项目，除了需要它们的紧迫性之外什么也没有改变CCS。
解释CCS缺乏进展的标准论点是，相对于更便宜，更容易实现的能效增益和/或更广泛的可再生能源建设2，它是昂贵的。
我们自己对2050年能源未来的预测显示，可以快速过渡到可再生能源主导的电力部门，以及广泛的电气化（特别是公路运输），并伴随着效率的提高。然而，根据我们的预测，到2037年，所谓的2度碳预算已经用尽。
我们预测的其他结果是有益的。例如，即使从今天开始，所有电力都是由可再生能源产生的，世界仍然无法满足COP21巴黎协定的野心。
2度或更低的未来没有银弹。我们需要停止将二氧化碳排放到大气中，为此我们需要同时发射至少三颗子弹：能源效率，可再生能源和CCS。
只要化石能源处于混合状态，就需要CCS来缩小排放差距。为了实现巴黎的目标，推迟减排是一种昂贵且高风险的选择。
如果大规模的CCS仍然是一个不断消失的视野，那么碳氢化合物工业将面临越来越多的困难，无法证明当前的，更不用说未来的勘探和生产水平。
大规模立即取得进展的一个论点是违反直觉的。能源系统正在脱碳：我们的展望预测能源相关的排放量将在未来十年保持基本持平，达到2025年的最高水平，比今天高出约3％。然后，在本世纪中叶的剩余时间内，排放量将稳步下降，届时它们将减少近50％，达到每年约18亿吨的二氧化碳排放量。几乎不需要指出的是，捕获二氧化碳的时间并不是全球排放的尾端。
但是，现在大规模启动CCS的一个更有说服力的论点是成本 - 学习曲线的经济学 - 成本每增加一倍而成本下降的速度（见图1）。目前的政策并没有给CCS带来任何接近其他技术的风险，如风能，光伏或电动汽车和电池。
（资料来源：DNV GL）
为什么CCS没有发生？
成本是CCS部署的关键障碍。迄今为止，CCS对发电厂和工业源的装配或改造只能在政府干预的情况下进行。提高石油采收率（EOR）是唯一可行的商业案例。
事实上，非减排方案是，而且一直是更便宜的选择。
大多数经济学家认为碳定价是激励减排的最具成本效益的方式。然而，根据世界银行2018年的碳定价趋势，目前全球排放量的85％是未定价的，其余15％的排放量大多低于10美元/吨二氧化碳当量。
预计不会对碳价格产生太大影响 - 即使碳定价计划的数量越来越多，以及北欧国家和法国等地的碳价格上涨。事实上，在DNV GL，我们的预测显示，2050年欧洲和中国的碳价格仅为60美元/吨二氧化碳，其他地区的价格在25-50美元/吨二氧化碳当量之间。
技术本身不是CCS的抑制剂。 CCS价值链中的技术要素被认为是相当成熟的，在20世纪70年代末首次出现在工业中。
电力还是工业？
无论哪里有排放 - 在发电和工业过程中都需要CCS。游戏的名称是停止向大气中排放二氧化碳。
可以说，发电中的CCS可以被更可靠的可再生能源所取代。但只要能源组合中有化石燃料，就需要CCS。由于电力系统仍然主要是国家电力系统，CCS的强制要求可能遵循污染者付费原则，促进不同类型能源之间的公平竞争。此外，水泥，钢铁，氢气和氨等行业都有排放，二氧化碳是生产过程的一部分。
水泥工业约占人为二氧化碳排放量的5％。相比之下，世界上的汽车车队约占8％。在水泥生产中，大约1/3的排放来自能源使用，在许多情况下来自煤炭，我们可以假设这些可以替代替代能源。我们认为没有其他选择的剩余排放来自于石灰石（CaCO3）减少到中间水泥产品熟料（CaO）以及相关的CO2释放。
对于钢铁，氨和铝的生产也可以进行类似的论证。
但这项技术从未按照我们目前正在为可再生能源和存储方面所见的规模安装。部署后，我们预计它将体验与这些行业相似的成本学习率，每增加一倍的成本可降低15-20％的成本。在80年代和90年代期间，在大型发电站和SOx的其他工业排放器上推出的脱硫装置提供了一些理由。这些单位的资本成本在二十年内减半。
因此，对CCS未发生原因的简短回答是：
- 碳价格信号太弱3和/或碳捕获和二氧化碳排放的储存不是法律规定的
- 技术和成本学习曲线的滚雪球效应尚未释放，使CCS成本居高不下
CCS目前在商业上没有意义，缺乏加速CCS试点和项目的有效政策措施。因此，太少的项目无法触发实际经验，专业知识和工业效率，从而降低成本。
爆炸有多大？
需要多少个项目来实现显着的成本削减？
不成熟的行业的好处是，他们往往会有一个非常陡峭的成本学习曲线 - 大多数学习都是在增加的能力下获得的。如果我们在世界范围内增加60个全面的新工厂，我们应该能够将成本降低到今天水平的30％左右。无论地点如何，这种学习都适用于全球。另一方面，将一些项目集中在一起也可以开发足够的区域运输和存储基础设施，以使更多可行的项目更加可行。
（资料来源：DNV GL）
如果没有这么大的“爆炸”，降低成本，建立工业共生和必要的价值链，CCS技术及其部署将不会偶然发生。这套技术将仅仅是2度或更低情景的假设因素 - 并且将被严肃的预测者忽略。
应推动全球协作和协调一致的创新战略，以扩大投资和部署。需要政府推动的部署政策（例如，任务，技术投资支持，运营支持以及碳定价）来满足项目的降低风险需求。
同样重要的是部门驱动的风险分担和防止碳泄漏的举措4。大型石油和天然气公司应该从根本上考虑自身利益，为CCS的快速部署提供资金，作为在转型期间保持其产品吸引力的一部分，并在气候定价时满足投资者的优先考虑风险正在成为主流。
在全球脱碳议程中，必须在部署CCS的项目中发挥私营部门的专业知识和工业“重量级”的财政资源。对于要在全球范围内实现的CCS技术，重要的是近期行动。
尾注
- “这是世界结束的方式 - 不是砰的一声，而是呜咽”是TS艾略特诗歌“空心人”（1925）的第一节经常引用的一句话。
- 正如我们在能源转型展望中所表明的那样，当可变可再生能源（VRES）的份额较低时，可再生能源仍然很便宜。一旦VRES份额增长到非常高的水平（60％或更高），那么电力系统就需要进行重大改变。这些调整需要很多年;因此，在能源组合中保留一些化石燃料有利于稳定性，并且即使使用CCS也总体上更便宜。然而，本文指出，当化石燃料在能源系统中占主导地位时，即在未来十年内，CCS是最需要的。
- WindEurope和DNV GL（2018）最近对欧洲进行的分析表明，CCS在经济上具有吸引力，二氧化碳价格为每吨90欧元，可以将天然气用于其他可能的低碳替代品。到2050年，CCS可以减少大型发电厂剩余的电力生产排放（约占排放量的50％）和与工业相关的排放。
- 碳泄漏=企业将生产转移到排放要求较低/碳价低或无碳的地区。
作者
Kaare Helle是DNV GL的CCS经理，拥有挪威科技大学（NTNU）的机械工程硕士学位，专攻碳捕获技术。他是DNV GL的CCS推荐实践的一部分的作者，并且是捕获技术和二氧化碳运输的技术专家。
Anne Louise Koefoed是DNV GL的首席研究员。挪威商学院的能源与环境管理硕士，创新与创业博士。她目前的工作重点是能源转型，气候变化以及相关的投资变化，创新战略和政策措施。
