CCS成助力船舶業(yè)脫碳“及時(shí)雨”

當(dāng)前，碳捕集和封存技術(shù)（CCS）正處于技術(shù)創(chuàng)新走向規(guī)模化應(yīng)用的“臨界點(diǎn)”，在技術(shù)突破、政策支持與碳市場(chǎng)推動(dòng)下，CCS從“可選項(xiàng)”變?yōu)?ldquo;必需品”，尤其是在海運(yùn)脫碳領(lǐng)域。

 

6月，中國(guó)船舶集團(tuán)有限公司第七一一研究所（以下簡(jiǎn)稱“中船集團(tuán)七一一所”）自主研發(fā)的全球首套全流程船舶碳捕集系統(tǒng)，在上海洋山港順利完成全球首次船對(duì)船液態(tài)二氧化碳接卸作業(yè)，捕集后的二氧化碳以散裝液體形式回收至接收船或海上平臺(tái)，標(biāo)志著形成了“碳捕集—存儲(chǔ)—船對(duì)船接卸—轉(zhuǎn)運(yùn)—再利用”的完整生態(tài)閉環(huán)。

 

事實(shí)上，對(duì)現(xiàn)有船舶而言，高昂的改造成本、漫長(zhǎng)的更新周期、新型燃料基礎(chǔ)設(shè)施的匱乏構(gòu)成減排“三重壁壘”。在諸多路徑中，船載CCS技術(shù)因“即裝即減”且兼容現(xiàn)有船舶動(dòng)力系統(tǒng)，被視為撬動(dòng)存量船舶深度脫碳的解決方案之一。

 

■ 船舶碳捕集技術(shù)創(chuàng)新不斷突破

 

據(jù)了解，中船集團(tuán)七一一所自主研發(fā)的船舶碳捕集系統(tǒng)二氧化碳綜合捕集率超80%、捕集純度達(dá)99.9%，在經(jīng)濟(jì)效益和減排方面也有亮眼表現(xiàn)。此次作業(yè)的1.4萬標(biāo)準(zhǔn)箱集裝箱船，加裝船舶碳捕集系統(tǒng)的改造成本約為1000萬美元，不足甲醇或氨燃料動(dòng)力改造成本的一半。改造前，每年碳排放超11萬噸；改裝后，每年可捕集并減排超4.4萬噸二氧化碳，船舶運(yùn)營(yíng)壽命延長(zhǎng)至少12年。捕集的二氧化碳還能成為可出售的工業(yè)原料。綜合考慮碳稅減免和再利用的收益，預(yù)計(jì)每年可為船東帶來超800萬美元的經(jīng)濟(jì)收益。

 

無獨(dú)有偶，英國(guó)碳捕集技術(shù)初創(chuàng)公司Seabound研發(fā)的船舶緊湊型碳捕集技術(shù)近期也取得重大突破。該公司在一艘長(zhǎng)240米、可裝載超過3200個(gè)標(biāo)準(zhǔn)箱的老舊集裝箱船上啟動(dòng)了一個(gè)原型機(jī)，實(shí)現(xiàn)78%的二氧化碳捕集率和超過90%的硫排放捕集率，目標(biāo)是將碳捕集率進(jìn)一步優(yōu)化至95%。

 

原型機(jī)體積小巧，僅需幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)集裝箱空間，可直接加裝在現(xiàn)有船隊(duì)尾氣系統(tǒng)中，模塊化設(shè)計(jì)使其適用于市面上幾乎所有船型。測(cè)試數(shù)據(jù)顯示，原型機(jī)在測(cè)試期間每天捕集約一噸二氧化碳，然后將其與生石灰顆粒發(fā)生化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為石灰石并進(jìn)行封存，直到船舶返回港口并卸下，以純凈形式出售。石灰石廣泛應(yīng)用于建筑、農(nóng)業(yè)、造紙等領(lǐng)域，具備一定市場(chǎng)價(jià)值。

 

■ CCS是海運(yùn)業(yè)脫碳中期解決方案

 

一直以來，CCS助力海運(yùn)業(yè)減排存在較大爭(zhēng)議，反對(duì)者認(rèn)為，在船舶上采用CCS技術(shù)將給海運(yùn)業(yè)長(zhǎng)期脫碳方案落地帶來阻礙。有環(huán)保人士提出，CCS可以成為幫助現(xiàn)有船舶減排的短期應(yīng)用技術(shù)，但不應(yīng)該成為延長(zhǎng)化石燃料壽命或推遲向真正可持續(xù)替代方案轉(zhuǎn)變的理由。

 

然而，現(xiàn)有船舶大多缺乏切實(shí)可行的改造方案以實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo)，相較于依賴可持續(xù)燃料或徹底動(dòng)力系統(tǒng)改造的顛覆性方案，CCS技術(shù)“即裝即減”的特性，無疑是船東面對(duì)日益嚴(yán)苛排放法規(guī)最具操作性的應(yīng)對(duì)策略之一，中期內(nèi)都將是海運(yùn)脫碳比較實(shí)際的解決方案。

 

行業(yè)機(jī)構(gòu)DNV日前發(fā)布預(yù)測(cè)報(bào)告指出，從本世紀(jì)40年代起，船舶碳捕集技術(shù)將逐步成熟并進(jìn)入推廣期，這將給海運(yùn)業(yè)脫碳帶來助力。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，CCS對(duì)鋼鐵、水泥等碳密集型行業(yè)至關(guān)重要，預(yù)計(jì)從2030年起這些行業(yè)將成為CCS增長(zhǎng)的主要驅(qū)動(dòng)力，到本世紀(jì)中葉這些行業(yè)每年二氧化碳捕集量將占碳捕集總量的41%。隨著技術(shù)成熟與規(guī)模化應(yīng)用，到2050年CCS平均成本將下降40%。

 

DNV能源系統(tǒng)碳捕集、封存和利用全球業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)人Jamie Burrows表示：“CCS技術(shù)進(jìn)入關(guān)鍵的10年，正邁入產(chǎn)業(yè)化拐點(diǎn)，部署決心和投資規(guī)模必須大幅提升。對(duì)于水泥、鋼鐵、化工、海運(yùn)等難以脫碳的行業(yè)，CCS不可或缺。”

 

據(jù)悉，荷蘭鹿特丹港計(jì)劃到2030年為50%的靠港船舶提供CCS服務(wù)，并將捕集的二氧化碳注入北海枯竭油氣田，通過岸電協(xié)同方式助力海運(yùn)業(yè)脫碳。

 

■ 與碳市場(chǎng)聯(lián)動(dòng)讓碳信用商品化

 

DNV指出，預(yù)計(jì)到2030年，全球CCS產(chǎn)能有望增長(zhǎng)4倍。隨著項(xiàng)目規(guī)模持續(xù)擴(kuò)張，CCS已迎來發(fā)展轉(zhuǎn)折點(diǎn)，現(xiàn)階段天然氣處理仍是CCS主要應(yīng)用領(lǐng)域，未來CCS技術(shù)應(yīng)用將呈現(xiàn)出顯著的階段性特征和行業(yè)轉(zhuǎn)移趨勢(shì)。到2050年，CCS年捕集與封存量將從目前的4100萬噸增長(zhǎng)至13億噸，占全球排放量的6%。

 

DNV能源系統(tǒng)首席執(zhí)行官Ditlev Engel表示：“CCS是確保二氧化碳不進(jìn)入大氣、維持《巴黎協(xié)定》目標(biāo)的必要手段。盡管取得進(jìn)展，但CCS部署軌跡仍與2050年實(shí)現(xiàn)凈零排放目標(biāo)相差甚遠(yuǎn)。近年來經(jīng)濟(jì)逆勢(shì)大環(huán)境下，CCS作為資本密集型技術(shù)，其發(fā)展受到較大壓力。”

 

政策驅(qū)動(dòng)、工業(yè)需求快速釋放、商業(yè)模型逐步成型是推動(dòng)CCS技術(shù)擴(kuò)張的三大關(guān)鍵因素，同時(shí)還需要與碳市場(chǎng)、政策機(jī)制、項(xiàng)目認(rèn)證等關(guān)鍵要素形成有效聯(lián)動(dòng)，才能真正釋放CCS減排潛力與經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

 

DNV指出，通過將CCS納入碳市場(chǎng)交易體系，可為其減排量賦予明確價(jià)格信號(hào)，增強(qiáng)項(xiàng)目投資吸引力；政策機(jī)制支持，如財(cái)政補(bǔ)貼、稅收減免與強(qiáng)制性減排配額，則有助于降低CCS部署成本并加速商業(yè)化進(jìn)程；而權(quán)威項(xiàng)目認(rèn)證體系則確保CCS項(xiàng)目環(huán)境完整性與透明度，為其在國(guó)際碳交易與跨境合作中提供信任基礎(chǔ)。三者協(xié)同作用，將顯著提升CCS市場(chǎng)化能力與規(guī)?；瘧?yīng)用前景。

 

比如，在碳市場(chǎng)上，CCS項(xiàng)目可生成碳信用，成為企業(yè)抵消殘余排放的合規(guī)工具，推動(dòng)碳信用商品化與碳金融資產(chǎn)化。也就是說，CCS項(xiàng)目將不再只是成本中心，而是碳信用生成中心，成為企業(yè)綠色資產(chǎn)池的一部分。