原标题：展望2040全球二氧化碳捕集利用与封存CCUS增长机遇（附下载）

  今天分享的是储能系列深度研究报告：《 展望2040全球二氧化碳捕集利用与封存CCUS增长机遇 》。（报告出品方：沙利文 ）

  创新商业模式：一种定义公司如何创造经济 价值并将其资本化的新的收 入模式，通常会对公司的价值主张、产品供应、运营战略和品牌定位产生影响。

  用户价值链压缩：先进的技术、网络站点平台和其他直接面向消费者的模式压缩了用户价值链，由此减少了用户旅程中的摩擦和步骤。

  变革型大趋势：定义未来世界的全球力量，对商业、社会、经济、文化和个人生活有着深远影响。

  竞争强度 ：来自初创企业和数字商业模式的新一轮竞争，挑战着过去的传统，迫使老牌行业重新思考自己的竞争立场。

  地缘政治混乱：政治不和谐、自然灾害、大流行病和社会动荡造成的混乱和无序，影响着全球贸易、合作和商业安全。

  颠覆性技术 ：颠覆性的新技术正在取代旧技术，并极大地改变着消费者、行业或企业的运营方式。

  产业融合 ：在以往互不相关的行业之间开展合作，以实现跨行业空白领域的增长机遇。

  2.为了调动私人投资者的情绪并激励他们投入资金，应降低二氧化碳价值不足带来的收入风险。这能够最终靠降低CCUS即服务成本或提高二氧化碳价值来实现。

  1.为了减少排放和履行《巴黎协定》，到2030年底，更多项目的规模应被扩大。这促使了许多技术开发商和即服务提供商为客户开发创新的商业模式。

  2.即服务提供商已在考虑通过运用CCUS即服务和CCUS中心等商业模式来提供点对点即服务以减轻客户的总体负担。

  1.气候变化和环境的可持续发展正在成为中心议题。全球各地的公司都在大力投资去碳化战略。

  2.创新、研发和制造战略需要做调整，以此来实现低碳足迹并保证可持续发展的未来。

  3.大型科技公司面临的创造智能绿色解决方案的机遇，不但可以使得其减少自身的碳足迹，还可以使他们互相分享技术诀窍。

  1.将全球气温升幅稳定在1.5度是一项任务，而不是一种选择。要实现这一目标，必须稳定二氧化碳的浓度，这在某种程度上预示着要实现温室气体的净零排放。

  1）到2030年减排30%，到2050年减排80%（相对于2016年的排放水平）；以及

  1.CCUS的最佳应用领域是温室气体明显且难以消减的行业。但没跨行业的支持，不可能实现气候目标。

  3.这将为技术开发商和即服务提供商提供探索新途径和新行业的机会，从而提供更广阔的业务空间。

  1.CCUS市场已出现了一些行业融合。原本只为石油和天然气（O&G）行业提供传统即服务的公司，现在也开始为水泥、电力和钢铁行业提供即服务。

  2.同样，以电力领域为主的阿尔斯通（Alstom）和通用电气电力公司（GEPower）正在与石油和天然气即服务公司合作，提供CCUS解决方案。

  完整（展望2040全球二氧化碳捕集利用与封存CCUS增长机遇）来源于公众：百家全行业报告

  • 预计CCUS市场将以49.7%的年复合增长率（2022—2030年）大幅度增长。预计到2030年，收入将达到424.8亿美元；到2034年，收入可能达到峰值452.1亿美元，但从2040年起收入将趋于平稳。

  • 在中短期内，通过现有工厂的改造，CCUS将在燃煤电厂、水泥、钢铁、肥料和化工等二氧化碳难以消减的行业中得到更广泛的应用。为确保脱碳战略在长期内产生更大的影响，必须部署负排放技术，如BECCS和DACCS。

  • CCUS中心枢纽将通过整合生态系统中的各种产业集群发挥及其重要的作用，以此来降低成本和运营风险。预计到2030年，碳捕集产业集群的纵向价值将达到27.88亿美元，到2040年将下降到6.6亿美元。

  • 与其他工业技术一样，CCUS在很大程度上依赖于规模经济。虽然这可能有利于大规模部署从而产生大量二氧化碳，但并非所有行业都能产生如此多的二氧化碳。模块化是实现必要的规模经济的关键，通过建立标准化工厂和大规模生产技术可以减少相关成本。

  • 碳捕集即服务是一种新的商业模式，将解决客户从源头到封存的整个二氧化碳价值链问题。在这种模式下，客户只需为每吨二氧化碳的捕集付费，而服务提供商将通过其网络合作伙伴管理捕集、运输和封存的整个二氧化碳价值链。

  • 就项目数量而言，欧洲和北美仍将是领跑者。但由于亚太地区和中东地区的发展中经济体的二氧化碳排放更为严重，这些地区的项目将在2025年至2030年间开始增加，并且这些地区最终将成为极具吸引力的市场。

  美国通胀削减法案（IRA）更新的45Q税收抵免政策会刺激所有的新项目，基准额度为每储存1吨二氧化碳减免17.0美元，每为增强油气开（EOR）采使用1吨二氧化碳减免17.0美元。此外，还提供5倍的奖励额度（储存：85美元，增强油气开采：60美元）。

  DAC基准额度为每储存1吨二氧化碳奖励36美元，每为增强油气开采使用1吨二氧化碳奖励26美元。此外，还有一个5倍的奖励额度（储存：180美元，增强油气开采：130美元）。

  《基础设施投资与就业法案》（IIJA）确保在2021年至2026年期间，将有120亿美元或更多资金用于CCS。CCUS对于实现100%清洁电力或建设净零排放经济至关重要。

  到2035年实现100%清洁电力和到2050年实现净零排放经济的国家气候目标主要依赖于CCS。

  《欧洲绿色协定》和气候法为欧盟执行更多政策铺平了道路，通过将政治承诺转化为净零气候中和，支持CCUS项目。

  创新资助计划将有助于推广低碳技术。这将快速跟踪处于规划、建设和运营阶段的CCS项目。

  澳大利亚政府已采取各种措施和政策框架来支持低碳技术。澳大利亚有多个新项目正处于不同的开发阶段

  日本已将CCUS作为其长期减排战略的一部分，并正在开发供国内使用和出口的技术。

  中国承诺到2060年实现净中和，并制定了一项五年计划，其中也包括为CCS提供资金。

  尽管海湾合作委员会国家（GCC）正在关注其他低碳技术，如可再生能源、用天然气替代煤炭和石油以及提高能源效率，CCS技术依然是循环碳经济的一个重要组成部分。

  中东及非洲地区的CCUS项目潜力巨大，该地区的二氧化碳捕集量预计将从2020年的4百万吨/年增加到2030年的100百万吨/年以上。

  沙特阿拉伯和阿拉伯联合酋长国（UAE）由于其庞大的石油和天然气以及工业运营，造成了中东及非洲地区75%的二氧化碳排放量。

  • CCUS是指一系列可有效用于捕集大型点源（包括使用化石燃料或生物质作为输入燃料的发电厂和工业装置）中的二氧化碳的技术。

  • 捕集后二氧化碳经过进一步处理，通过脱水除去其中的水分，然后压缩成致密相，再通过船舶或管道运输进行利用。

  • 另外，它们也可以永久储存在深层地质构造中，如枯竭的石油和天然气储层或陆上和近海盐层。

  • CCUS可以在履行《巴黎协定》条款和减缓气候变化方面发挥关键作用，因为它可以以多种方式应用于各个领域。因此CCUS在一个行业的应用会对其他行业产生连锁反应。

  • 在本研究中，市场规模是根据每年新增的碳捕集能力确定的，单位为百万吨/年。市场收入的估算考虑了安装碳捕集技术的资金成本（美元），并直接转化为完成CCUS项目的公司收入。

  • 碳捕集利用与封存根据其应用（即碳是被封存还是被使用）的不同可称为CCS或CCU。

  • 二氧化碳从各种工业源排放，如水泥生产、钢铁、石油和天然气生产、化石燃料制氢、天然气加工和火力发电。

  • 根据排放强度的不同，二氧化碳在进入大气之前就会被捕获、压缩，然后被储存或利用。

  • 利用市场较小。因此，增值产品对温室气体即气候变化目标的贡献虽小，但却十分重要。

  • 一些利用捕集后二氧化碳制造的产品不会有助于永久封存，但如果与DACCS结合使用，则可以中和这些产品。

  • 二氧化碳可以贮存在地质贮存器中，地质贮存器使用的温度和压力与石油和天然气数百万年来固有的贮存温度和压力相同。

  • 油田和气田是储存捕集后二氧化碳的首选地点，主要有两个原因：一是它们有能力将二氧化碳封存数百万年；二是数百年的石油和天然气勘探积累了大量研究经验。

  化学吸收：一种基于胺的先进分离技术，用于从工艺烟气中分离二氧化碳。主要用于发电厂、燃料转化和工业生产中的小型和大型项目。

  物理吸收法：使用以聚乙二醇二甲醚法(Selexol)或低温甲醇洗法(Rectisol)为主的液体溶剂将二氧化碳从工艺气体中分离出来；这种方法用于天然气加工、乙醇、甲醇和氢气生产。

  物理吸附：是一种利用活性炭、氧化铝、金属氧化物或沸石等固体吸附材料的分离技术。吸附后，通过变温吸附或变压吸附释放二氧化碳。

  纯氧燃烧：在这种技术中，煤、天然气和生物质使用纯氧燃烧，烟道中会排放出高浓度的二氧化碳。排放的二氧化碳可通过脱水的方式捕集，从而去除水蒸气，获得高纯度的二氧化碳流。

  钙循环：该技术使用两个反应器在高温下捕集二氧化碳。在第一个反应器中，石灰被用来吸附和捕集烟气中的二氧化碳，形成碳酸钙。然后碳酸钙被转移到第二个反应器中，再生出石灰，纯净的二氧化碳流被压缩并输送以备进一步使用。

  化学循环：在此工艺中，使用两个反应器。在第一个反应器中，小颗粒金属和空气中的氧气结合形成金属氧化物。金属氧化物被转移到第二个反应器中，在那里产生浓二氧化碳，使还原型金属再生。

  低温分离：在这种技术中，酸性气体被冷却到非常低的温度，这样二氧化碳就可以液化并分离出来；这种技术需要大量的电力来操作制冷装置。

  DACCS：利用化学或物理过程直接从环境空气中提取二氧化碳。如果捕集后二氧化碳被永久储存，那么它就是一种负排放技术。

  膜分离：这种技术以具有高二氧化碳选择性的聚合物或无机装置（膜）为基础，可让二氧化碳通过，但起到阻隔气体流中其他气体的作用。这种技术在天然气处理中的应用正处于示范阶段。对于合成气和沼气，这种技术已投入商业使用，而对于烟道气，这种技术正在开发之中。

  其他：目前正在测试的其他分离技术，如直接分离、脱水和压缩、阿拉姆（阿拉姆）循环和清洁能源系统 (CES) 循环，也是分析的一部分。技术就绪程度因燃料类型和应用行业而异。

  • 2015年12月12日，全球196个缔约方通过了一项具有法律约束力的气候变化国际条约，以确保全球气温升幅不超过20℃。《巴黎协定》被誉为气候变化进程中的重要里程碑，它首次促使世界各国共同应对气候变化，并推动世界各国在2050年前实现净零排放。

  • CCUS已迅速成为去碳化的关键推动力，因此，在整个预测期内，《巴黎协定》将成为CCUS投资的重要驱动。

  • 氢被认为是电力的化学孪生兄弟，其具有使包括交通、重工业、电力和建筑在内的一系列行业脱碳的潜力。目前生产的氢气约98%来自天然气或煤炭，每年排放800兆吨二氧化碳。这类氢产品被称为灰氢。在蓝色氢气生产中使用CCUS将有助于降低一半成本。

  • 预计到2050年，低排放氢气的年需求量将达到530百万吨/年（减排量为60亿吨），蓝色氢气可作为一种低成本/低碳选择。然而，只有使用近零排放工艺生产氢气，包括使用CCUS生产蓝色氢气，才能实现长期效益。

  • 要实现净零排放目标，必须针对所有能源密集型行业的排放，包括水泥、钢铁、肥料和化工等难以消减的行业。在占全球排放量20%的重工业中，化石燃料的替代品（如利用热能或工艺电气化产生的可再生能源）仍然非常昂贵。

  • 在可预见的未来，CCUS将成为这些行业的关键脱碳技术，而难以消减的行业需求将成为强大的市场驱动力。例如，水泥生产涉及大量工艺排放，占全球总排放量的近8%，而水泥生产几乎没有替代方法，因此该行业具有实施CCUS的巨大潜力。

  • 天然气加工过程中含有高达90%的二氧化碳，这些二氧化碳大部分被排放到大气中。通过在排放前捕获二氧化碳，然后将其储存在地下或用于提高石油采收率（EOR），可以避免这种排放。

  • 通过降低捕集、运输和封存成本，可以提高CCUS的长期效益。这可以通过大规模压缩、脱水、管道输送和储存二氧化碳来实现，从而降低每吨二氧化碳的成本。

  • CCUS中心枢纽枢纽有可能汇集、压缩、脱水和运输来自不同工业场所或产业集群的二氧化碳。除了管道的运营和维护成本外，还可以通过减少或分担电力消耗来降低压缩厂的资金成本。

  • 中心枢纽可以在碳捕集设施和贮存地点之间起到中枢的作用，与每个地点的单个压缩厂相比，枢纽可以实现灵活的压缩操作和更大的周转率。建立CCUS中心枢纽的合作已经开始，并将成为整个预测期内的主要驱动力。

  • 随着工业、能源和农业系统大气温室气体排放量的净增长，低排放技术，如核能、水电、碳捕获与封存、风能和太阳能，将不足以实现净零排放目标。

  • 要实现净零排放目标，必须采用负排放技术，如BECCS和DAC。负排放技术是从大气中净清除二氧化碳。

  • 生物燃料是通过加工生物质制造的，燃烧生物燃料产生的碳具有生物源性质，如果这些二氧化碳被捕获和储存，则被视为从大气中净减排。从长远来看，随着技术变得更加高效和经济，BECCS和DACCS的增长将推动市场收入的增长。

  • 从大气中捕集二氧化碳的直接空气捕获设施，从长远来看有可能捕集2,900万吨到3,000万吨的二氧化碳。

  • DACCS是一种非常灵活的技术，具有很多优势：工厂可以与封存地点同处一地；可以部署在多风的地方，也可以与可再生电力一起使用。

  • 然而，与烟道气相比，大气中的二氧化碳浓度非常低；因此，浓缩二氧化碳所需的能量非常高。围绕DACCS的创新将继续快速发展，但在预测期内的市场仍将有限。

  • 二氧化碳储存地的泄漏风险非常小，但并非零。如果没有任何规定和限制，封存运营商将对未来的任何泄漏负责。

  • 由于这种无限和永久的责任，私营部门的投资者将面临长期的财务风险，这可能成为一些项目投资者的主要障碍。

  • 在政府的支持和强有力的政策框架下，这种风险能够更好的降低，从而帮助私人参与者获得投资信心。不过，在本研究报告所评估的整个期间内，这种风险仍将是一种制约因素。

  • 大型CCUS项目是资本密集型项目，需要数百万美元，有时甚至数十亿美元的投资。尽管该项目具有很高的增长潜力，但由于仍处于早期发展阶段，投资回报并不确定。

  • 尽管政府资金正在帮助支持一些小规模的CCUS项目，但通过政府直接拨款注入大量资金，对于吸引私人投资者和支持他们的股权投资至关重要。

  • 世界上大部分流动资金来自私营部门公司，但由于对项目发展和投资回报相关风险的了解有限，吸引银行和金融机构投资CCUS项目依然存在挑战。

  • 目前，大多数CCUS技术已达到技术就绪水平（TRL）9，这在某种程度上预示着它们在操作上已做好部署准备，但政策制定者在将CCUS纳入其国家气候行动计划方面却相对滞后。

  • 尽管大多数项目都是由政府资助的，但是在许多情况下，政策和监管框架仍不利于CCUS技术的全面商业化。虽然许多 CCUS技术已做好了商业化的准备，但由于公众意识的缺乏，这些项目的社会准备水平（SRL）滞后，从而延误了实施， 增加了成本。

  • CCUS项目的快速部署取决于政府的逐步支持以及新的公共和私人投资框架的搭建。成功实施政策的重点是设计一个能够激励私营部门并促进其投资CCUS项目的框架。

  • 虽然政策框架由政策制定者自行决定，但为应对投资挑战，需要采取多种措施，如直接资本赠款、税收减免、碳定价机制、运营补贴、监督管理要求以及从配备CCUS的工厂采购低碳产品。大规模部署CCUS需要针对CCUS的具体应用采取有明确的目的性的措施，包括资本补助和运营补贴。随着这些措施的落实，这种市场限制将逐渐减少。

  • 尽管将捕集后二氧化碳用于提高油气开采效率已经产生了一些收入，但要进行更大规模的部署，还需要制定可提升二氧化碳经济价值的政策。

  • 在目前的大多数情况下，捕集、运输和封存二氧化碳的成本高于其价值。据估计，到2020年，有实际效果的减少碳排放所需的碳价格为每吨40到80美元，到2030年为每吨50到100美元。

  • 相互依存会给资本投资以及项目的长期可持续性带来固有风险。大多数CCUS项目都依赖于单一的来源、汇和管道。即使一个来源关闭，整个管道和相关的储存运营商也可能面临财务危机。

  • 从长远来看，随着更多枢纽和CCUS产业集群的开发，与相互依存相关的风险可能会降低。

  • 市场预测是基于综合利用二手信息资料以及与全球主要市场参与者的讨论进行的。

  • 二手来源包括国际和国内CCUS资产数据库、在建CCUS市场数据、出版物、公共和私人投资的、内部数据库、各种市场趋势和分析研究、行业协会和研究机构的出版物和分析、新项目和项目状态公告、利益相关者的见解、观点和战略以及思想领袖简报。

  • 我们考虑了目前处于不同开发阶段的在建项目和特定最终用户行业可能增加的项目。

  • 我们还考虑到了政府拨款和私营部门投资的增加，这对CCUS项目的增长非常重要。

  • 政策和法规是CCUS市场增长不可分割的一部分，并将拉动对新技术的需求。

  • 不同最终用户行业的碳捕集成本各不相同，因此在估算总的可用市场机会时，考虑了每个垂直行业的不同范围。

  • 我们考虑了全球气候协议（如《巴黎协议》）的影响，因为它拉动了对低碳解决方案的需求。

  • 此外，我们还考虑了贸易战和政治不稳定的影响，因为它们会影响供应链以及人员和货物的自由流动，从而对经济产生负面影响。

  • 预计2022年至2040年期间，市场将以18.9%的年复合增长率迅猛增长。在2034年达到碳捕集收入峰值452.1亿美元之后，到2040年市场将出现下滑并趋于平稳，这主要是由于捕集成本较低和可用新增捕集量较少。

  • 2023年，碳捕集市场预计将产生33.9亿美元的收入，到2030年这一数字可能达到424.8亿美元，到2040年可能达到381.7亿美元。增长大多数来源于美洲的美国和欧洲的英国、挪威、荷兰和爱尔兰。

  • 2021年至2025年期间，随着现有项目的发展，市场预计将适度增长。2025年后，由于私人参与者的积极情绪将继续促进投资，预计市场将呈指数级增长。

  • 促进该市场增长的一些主要最终用户行业包括电力、水泥、钢铁、化工、石油和天然气、生物燃料、制氢、DACCS和垃圾发电。

  • 发电量占全球二氧化碳排放量的三分之一，由于电力需求预测将大幅度的增加，快速脱碳对实现净零排放至关重要。

  • 碳捕获在电力行业的份额预计将从2022年的9.1亿美元增至2040年的33.4亿美元，年复合增长率为7.5%。

  • 碳捕集的收入将在2030年达到峰值，为122.6亿美元，从2031年到2040年开始下降，到2040年将达到33.4亿美元，这主要是美国和欧洲许多燃煤电厂关闭的缘故。

  • 重工业碳捕集预计将从2022年的2.4亿美元增长到2040年的49.4 亿美元，年复合增长率为18.2%。到2032年，市场规模将达到90.7亿美元的峰值，并从2033年到2040年开始下降，这主要是由于捕集成本下降和可用于增加碳捕集能力的工厂减少。

  • 仅水泥行业的碳捕集预计将从2022年的1.3亿美元增长到2030年的43亿美元，年复合增长率为36.8%。

  • 预计到2050年，蓝色氢气的年需求量将达到5.3亿吨，可减少高达60亿吨的二氧化碳排放量。

  • 氢气生产中的碳捕集市场收入预计将从2022年的1.6亿美元增至2040年的70.8亿美元，年复合增长率为23.4%；美国、欧洲和亚太地区的增长潜力可期。

  • 尽管低排放技术有助于减少温室气体排放，但工业、电力和农业系统对能源的持续需求将拉动对负排放技术的需求，以此实现气候目标。

  • BECCS通过燃烧生物质生产的生物燃料来捕获生物源二氧化碳。如果这些生物源二氧化碳被捕获和储存，则被视为净负排放。

  • BECCS的碳捕集市场预计将从2022年的2.8亿美元增至2040年的85.1亿美元，年复合增长率为20.9%。

  （本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）