本文為元氣資本第163篇原創文章
分析師）李聖蓉
微信公眾號）yuanqicapital
1、市場機遇、稅收激勵和「負碳」形象的可能性，吸引了石油巨頭入局。
2、儘管巨額資金利好碳捕獲項目，但對實現氣候目標的影響仍存在爭議。
今年4月，聯合國政府間氣候變化專門委員會（Intergovernmental Panel on Climate Change，IPCC）發布了有關氣候變化的最新報告。報告指出，如果想達成巴黎協定（The Paris Agreement）的目標，即將全球平均氣溫較前工業化時期升溫幅度限制在1.5°C，世界必須在2025年之前達到溫室氣體排放峰值。報告中特別強調了二氧化碳去除和低排放技術的支持。碳捕獲、利用與封存（CCUS）是對實現這一全球氣候目標有積極意義的前沿技術。碳捕獲（Carbon Capture）這一環節，目前主要有兩種形式：一種是將大型發電廠、鋼鐵廠、化工廠等排放源產生的二氧化碳收集起來；另一種稱為直接空氣捕獲（DAC），即從環境空氣中去除二氧化碳。這兩種形式中，第一種得到了石油巨頭們的廣泛支持。埃克森美孚（XOM.US）、雪佛龍（CVX.US）、殼牌、BP（BP.US）等石油公司，都已有成熟的運行中的碳捕獲項目，並同時通過投資的方式資助新興碳捕獲創業公司。在這些石油巨頭中，碳捕獲領域最為領先的是埃克森美孚。埃克森美孚在碳捕獲和封存技術方面擁有超過30年的經驗，擁有全球約五分之一的二氧化碳捕集能力，並已捕集了全球約40%的人為捕集二氧化碳。埃克森美孚認為，到2040年，碳捕集市場將達到2萬億美元。2021年，埃克森美孚宣布，計劃到2025年投資30億美元用於低排放能源解決方案。
入局碳捕獲動因：市場機會、稅收激勵、負碳可能性
一項重大任務將意味着巨大的市場機會。據國際可再生能源機構（IRENA）對達成1.5°C氣候目標所需途徑的分析報告，約有20%的減碳份額涉及碳捕獲。即每年需要通過碳捕獲去除7.38 Gt的二氧化碳（7,380,000,000噸）。而在碳的價格方面，即為激勵減排而向排放者收取的金額，截至2021年4月，世界上碳稅最高的國家瑞典的價格為137美元/噸。自2012年以來，該國的排放量僅下降了8%，遠低於《巴黎協定》的目標，這表明碳價格可能需要大幅上漲。假設價格為137美元/噸，基於IRENA計算的7.38 Gt需求，碳捕獲行業的潛在市場規模可能達到1萬億美元。
來源：IRENA
碳捕獲市場的可擴展性和對大型資本的需求解釋了石油巨頭們的興趣。從理論上講，開發碳捕集項目的公司有相當大的收入潛力。例如，埃克森美孚占全球原油市場的2.3%。如果它能在全球碳減排中占有同樣的份額，碳價格為每噸137美元，可觸及的市場減排價值為1萬億美元，那麼每年的減排收入將達到230億美元。針對碳捕獲的稅收激勵是吸引石油巨頭的另一重要原因。加拿大總理Justin Trudeau在4月公布的聯邦預算中提出了一項最高可達60%的可退還的投資稅收抵免，以鼓勵該國的石油和天然氣公司參與到碳捕集和儲存、利用項目中。在美國，國內稅收法（Internal Revenue Code）第45Q條規定，根據項目的時間和類型，每捕獲和封存一公噸碳，稅收抵免從不到12美元到50美元不等。拜登政府的重建美好未來法案（Build Back Better Act，簡稱BBB）則試圖修訂45Q，希望將捕獲和封存項目的稅收抵免增加到每公噸85美元。此外，碳捕獲利用的過程可以直接用於提高石油採收率。石油行業對捕獲的二氧化碳主要有兩種利用方式，一種是將其出售給工業設施，另一種將其注入地下以提高石油採收率。這種將二氧化碳注入現有油田的過程是稱為「提高石油採收率」（enhanced oil recovery ,EOR）技術。添加二氧化碳會增加油藏的整體壓力，迫使石油流向生產井。二氧化碳還可以與油混合，提高其流動性，使其更容易流動。
有助於實現降碳目標？尚有爭議
單就石油巨頭和碳捕獲而言，這種合作是雙贏的。碳捕獲項目不論是技術開發還是項目前期基礎設施本身，都需要巨額資金的投入，並且項目回款周期較長，除了政府部門之外，傳統能源企業的資金支持至關重要。但從實現降碳這一長線氣候目標的角度，對於石油巨頭入局碳捕獲的動機是否單純，以及通過這些項目能達到的實際減碳效果，國際上尚有較大爭議。上月加拿大最新出台的針對碳捕集投資的稅收減免就引發了超過30,000名加拿大人和400多名學者的聯合反對信。部分批評者們認為，減少傳統化石能源的消耗才是對氣候有益的，這一政策其實是在藉助公款為石油大亨繼續挖油。另一種觀點則認為，在氣候目標時限緊張的狀況下，將資金用於給傳統能源公司提供碳捕獲項目補貼，遠不及去支持更為「純粹」的新興技術公司，投入到其他更快見效的項目中。事實上，石油公司目前的舉動也驗證了部分批評者的猜想。Occidental（西方石油，OXY.US）的首席執行官Vicki Hollub曾表示，公司將擴大而不是削減石油產量，利用捕獲的二氧化碳來生產該公司標榜為「淨零石油」的產品。Occidental目前計劃使用從其德克薩斯工廠捕獲的大部分二氧化碳，通過將其泵入老化的油田，將更多的石油從地下擠出。並且將在加州碳交易市場出售其用於生產石油的捕獲二氧化碳的信用額度以獲得數千萬美元的資金。即最終導致了更多的排放。
碳捕獲項目進展：不及預期
在石油巨頭中，埃克森美孚、雪佛龍和道達爾在碳捕集方面處於領先地位。埃克森美孚目前在美國的碳捕獲和儲存設施，每年能夠捕獲700萬噸二氧化碳；在卡塔爾，公司與卡塔爾石油公司合作，每年能夠捕獲210萬噸；在澳大利亞，它與雪佛龍和殼牌合作開發的Gorgon CCS System每年能夠捕獲400萬噸，其二氧化碳的年儲存能力相當於每年減少100萬輛乘用車上路。埃克森美孚還在美國休斯敦工業區建立了一個新的碳捕集中心，預計到2040年，該中心每年將儲存1億噸二氧化碳。
來源：埃克森美孚
儘管新的碳捕集中心在不斷投入使用，但產能還是遠遠低於國際能源署（IEA）的預測。在2009年的第一份相關報告中，IEA預測到2020年，將有22GW的項目投入運營，但實際實現的項目還不到0.5GW。而已建成的項目也未達到標準。目前各國的旗艦碳捕獲項目實現的捕獲率遠低於國際能源署（IEA）建議的85%的指標。美國的旗艦Petra Nova項目捕獲率不到40%，而加拿大的Boundary Dam項目的總體捕獲率為31%。埃克森美孚的 Shute Creek CCUS 項目的數據再次證實了這一點。該項目旨在從輸出氣體中去除二氧化碳並將其轉化為可銷售的甲烷，自1986年啟動以來僅實現了50%的捕獲率，其中只有3%實際存儲在地下。大多數捕獲的二氧化碳已出售給其他石油公司，這些公司用它從枯竭的油井中回收更多的石油。總的來說，該項目僅捕獲了公司聲稱將捕獲的二氧化碳的 34%左右。
碳捕獲項目進展落後於預期，並非是一件出乎意料的事。碳捕獲技術仍在快速發展中，目前還處於早期階段。本質上，所有類型的碳捕獲都是氣體分離問題，目標是純淨的二氧化碳。最好是在高壓下，這樣它就可以進入管道，安全地注入地下。隨着排放的二氧化碳越來越稀薄，提取二氧化碳所需的能量增加。鋼鐵廠和許多化學過程的二氧化碳排放量往往在15%到80%之間。化石燃料在空氣中燃燒產生的煙氣，如燃煤或天然氣發電廠，其二氧化碳含量一般低於15%。目前最成熟的碳捕獲方式是溶劑法：富含二氧化碳的煙氣在接觸塔上流動，與向下滴入的溶劑混合。減少的CO₂氣體從頂部排出，而CO₂富溶劑從底部排出，流向剝離塔的頂部。在那裡，當溶劑向下滴時，通常是通過蒸汽加熱。熱量迫使CO₂從溶液中釋放出來，進入收集系統。更新後的溶劑回到接觸塔重新開始。
碳捕獲溶劑分為化學溶劑和物理溶劑，其中以胺類為代表的化學溶劑是目前主流選擇。例如行業標準的30%單乙醇胺水溶液，通過與水和CO₂形成碳酸鹽、碳酸氫鹽和氨基甲酸鹽的可逆化學反應來提高CO₂溶解度。胺類溶劑具有技術成熟的優勢。這些系統很容易理解，具有投資者知道如何分析的明確的經濟和風險概況。但是用胺捕獲CO₂的成本很高。安裝在發電廠的系統中，它們消耗了工廠能源輸出的30%-50%。被認為有前景的兩個下一代碳捕集技術是固體吸附劑和膜。美國國家碳捕集中心的Northington表示，現有的胺系統可以以每公噸60至65美元的成本捕獲碳。高級胺和其他第二代溶劑的價格約為每公噸40美元。Northington透露，少數將使用高級胺的商業裝置現在處於早期工程階段。Northington預測，固體吸附劑、膜和其他轉化技術將達到每公噸30美元或更低。固體吸附劑包括沸石、金屬有機骨架(MOF)、活性炭和多孔二氧化硅顆粒。通常，固體吸附劑具有比胺更快的吸收動力學，並且需要更少的能量來再次釋放CO₂。與大多數溶劑相比，它們每單位體積還可以容納更多的CO₂。這意味着固體吸附劑系統可以更小，從而降低資本成本，並且可使用真空或適度的熱量去除其CO₂。埃克森美孚、川崎重工、TDA Research等公司正在測試用於煙氣捕集的固體吸附劑系統。膜比固體吸附劑更先進。膜系統使用選擇性滲透材料，利用CO₂與氣體混合物的其餘部分之間的微小化學和物理差異來實現分離。與胺一樣，膜已被用於天然氣加工和其他CO₂壓力和含量高的領域。Northington預計膜將在化學工業和重工業的碳捕獲中發揮重要作用，這些行業的CO₂濃度為中度至高。
減排和提升石油採收率是國內石油企業部署碳捕獲的主要動機。以中國石化（600028.US）為例，中國石化目前正在中國實施24個CO₂ EOR（二氧化碳驅提高石油採收率）項目，這些項目的石油總產量為2500萬噸，這是其到2050年實現淨零排放目標的一部分。其位於中國東部山東省的勝利油田應用煤制氣CO₂捕集技術，捕集能力為每年70萬噸。它已經在其勝利電力計劃中運營一個100噸/天的CCS和EOR綜合項目。捕獲的純度為99.5%的CO₂注入勝利油田的低滲透油藏，用於提高採收率和封存。應用該技術後，勝利石油採收率提高了15%，CO₂排放量每年減少30,000噸。此外，國內石油企業也在帶頭推進海上CCS項目進展。去年，中海油（600938.SH）在其位於南海珠江口盆地的油田啟動了碳捕集與封存(CCS)項目，這是中國首次將CCS技術應用於海上油田。中海油表示，該項目每年將捕獲30萬噸CO₂，相當於種植1400萬棵樹。本文由公眾號元氣資本（ID：yuanqicapital）原創撰寫，文中觀點僅供參考，不構成投資建議。如需轉載請聯繫元氣醬↓↓↓
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