日企在二氧化碳封存领域占先机
2021/09/17
对发电站和工厂等排放的二氧化碳进行分离、回收与封存的“CCS”(二氧化碳捕获与封存)设备正以欧美为中心逐渐普及。从交付实绩来看,三菱重工是占全球7成以上份额的最大厂商。但是,由于“法制壁垒”,关键的日本市场并未形成,正在面临欧美企业的追击。
CCS是将二氧化碳封存于地下的技术,主要分为“分离与回收”、“运输”和“压入”等3个工序。不同选址和回收量的设备投资额存在差异,不过一般在数百亿日元规模。目前,CCS设施本身不会创造产品和利润,对引进企业造成很大负担。
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欧美在2000年代前半期推进立法,受脱碳趋势的推动,补贴等援助措施也逐渐充实。把回收的二氧化碳压入老化油田、以其压力推高地下的原油而增产的提高石油采收率(EOR)技术也在普及。在石油开发企业等引进的CCS设备之中,已开始出现包含这些优点、在商业上有利可图的产品。
据澳大利亚的调查公司统计,截至2020年11月,包括正在建设和验证阶段在内,用于二氧化碳回收到压入的CCS设施在全球范围达到65处,其中欧美占到近8成。
三菱重工在“分离和回收”领域领跑。三菱重工自1990年代和关西电力合作,在世界上率先启动回收技术的研究。在全球14个地点交付回收设备,从交付实绩来看占7成以上份额。在欧美企业中,英荷壳牌石油2014年参与加拿大的煤炭火力发电站的二氧化碳回收项目,交付了设备。
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年压入二氧化碳量达到160万吨的美国CCS设施采用了三菱重工的设备(reuters) |
对于大量排放温室气体的企业来说,为了推进环保措施,必须要要引进CCS设备,但问题在于成本。交付设备的一方要提高竞争力,“如何降低从引进到运营的整体成本很重要”,了解二氧化碳回收技术的日本地球环境产业技术研究机构(RITE)副主席研究员田中良三指出。
结合该机构的估算和日本政府的推算来看,全球CCS的平均成本基本是每处理1吨二氧化碳需要8000~10000日元作用。其中分离和回收工序占到5000~7000日元左右,相当于约7成,降低这道工序的成本是当务之急。
日本政府估算称,要想使设置CCS设备的火力发电的成本低于目前光伏发电的平均成本,有必要将CCS设备的成本降至不到一半。三菱重工工程公司的执行董事洲崎诚表示,“作为目标,希望在3~5年以内将分离和回收的成本降至一半,提高竞争力”,将推进技术改良、通用化和小型化。
在回收二氧化碳后,需要运输至封存地并压入地下。上述估算和推算显示,要通过管线运输处理1吨二氧化碳,需要约1000日元,而压入则需要2000日元左右。
在CCS适宜封存地有限的日本,二氧化碳的回收地点和封存地点不一定很近,有观点认为海上运输很有潜力。在挪威,最早2024年实施二氧化碳海上运输、每年封存150万吨的构想正在推进。这一项目名为“北极光”(Northern Lights),将利用液化二氧化碳运输船回收从欧洲沿海地区发电站和工厂收集的二氧化碳,压入海底。
全球只有5艘液化二氧化碳运输船,全部由挪威的海运公司Larvik Shipping管理。商船三井3月向Larvik Shipping出资,参与了液化二氧化碳运输项目。商船三井还将在日本国内推进液化二氧化碳船的开发。商船三井透露,如果二氧化碳回收地点到封存地的距离达到100~200公里左右,海运的成本将低于管道。
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被运至封存地的二氧化碳将被压入地下1000~3000米处。油气田开发企业具备相关经验,日本石油资源开发和国际石油开发帝石自2016年至2019年,将约30万吨二氧化碳压入北海道苫小牧市海域的海底。
CCS设备本身不会创造收益,要加以普及,需要政府的支援和完善环境。但在日本,如果想涉足CCS,每个工序涉及的法律都有所不同。回收废气需遵守燃气事业法,封存于地下时需要压缩二氧化碳形成高压,要遵守高压气体安全法,而挖掘压入的井则需遵守矿业法和矿山保安法。
各项法律都需要具备资格,对企业而言,需要付出确保人才等精力。由于这种法制壁垒等的影响,日本的设施全部处于验证阶段。对于难以在本国积累经验或通过维护盈利的日本企业来说成为阻碍。
日本将迅速推进完善环境,但预计要等到2020年代后半期才会有能全面应对CCS的法律。在那之前,日本企业似乎需要通过亚洲等的海外业务积累经验。
日本经济新闻(中文版:日经中文网)向野崚
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