商业落地路径：碳管理（英）
途径 商业发射:碳管理 2023年4月| 本报告是作为美国政府一个机构赞助的工作的说明而编写的。美国政府或其任何机构或其任何雇员均不做任何 保证，明示或暗示，或对准确性、完整性承担任何法律责任或责任，或披露的任何信息、设备、产品或过程的有用性，或表示其使用将不侵犯私有权利。本文中提及的任何特定商业产品、工艺或 通过商品名称、商标、制造商或其他方式提供的服务不一定构成或暗示美国政府或其任何机构的认可、推荐或偏袒。 本文中表达的作者的观点和意见不一定陈述或反映美国政府或任何机构。 商业发射通路:碳管理 评论 能源部欢迎对本商业升空之路的内容提出意见和反馈。请直接 所有查询和输入liftoff@hq.doe.gov。输入和反馈不应包括业务敏感信息、贸易机密、专有或其他机密信息。请注意，所提供的意见和反馈受 《信息自由法》。 作者 《商业升空碳管理途径》的作者： 贷款项目办公室:拉姆齐该 化石能源和碳管理:罗里雅各布森 办公室的清洁能源示范:安德鲁·吉尔伯特、丹·亚维茨、凯瑟琳·克拉克、吉尔·卡波托斯托、办公室的政策:科林•Cunliff布兰登马克穆特 阿贡国家实验室:Uisung李 能源部在商业升空之路努力方面的跨领域领导： 办公室的清洁能源示范:大卫起重机,凯莉康明斯,梅丽莎Klembara办公室技术转换:凡妮莎Chan卢西亚田 贷款项目办公室:诉讼,乔纳瓦格纳 确认 作者要感谢阿贡国家实验室和麦肯锡公司的分析支持;如 以及在准备本商业升空途径期间提供的宝贵指导和意见，来自： 办公室的清洁能源示范:安德鲁·道森、卡特里娜·皮埃利、艾莉森·发现者、丽兹·摩尔 办公室技术转换:埃里克·哈德兰、斯蒂芬·亨德里克森、汉娜·默多克、凯瑟琳（凯特）斯科特 贷款项目办公室:克里斯·克里德、卡罗琳·戴维森、马特·基特尔、朱莉·科泽拉基、莱斯利·里奇、哈里·沃伦 办公室的政策:卡拉·弗里施、史蒂夫·卡帕纳、尼勒什·内鲁卡尔、埃尔克·霍德森、保罗·多诺霍-瓦莱特、玛丽·菲奥里化石能源和碳管理办公室:布拉德·克拉布特里、詹妮弗·威尔科克斯、诺亚·戴奇、艾米丽·格鲁伯特、林恩 布里克特、安哈尔·卡里姆吉、约翰·利廷斯基、莎拉·梁、阿米希·克拉罗斯、崔西·罗多斯塔、杰弗里·霍夫曼、何塞·贝尼特斯、 托尼·费里克、丽莎·格罗根-麦卡洛克、凡妮莎·努涅斯-洛佩斯、德文·兰伯特、迦勒·伍德尔 办公室秘书:凯特·戈登 经济影响和多样性办公室主任：Shalanda贝克能源办公室工作:琼斯水苏属植物 总法律顾问办公室:亚历山德拉Klass,名叫Avi莱文AjokeAgboola 阿贡国家实验室:Aymeric卢梭 商业发射通路:碳管理 表的内容 执行概要 1 第1章: 介绍和目标 5 第二章: 现状–碳管理技术和市场 7 第二节。答:技术景观 7 2.节。我点源捕捉 8 2.节。二世二氧化碳去除(CDR) 12 2.节。三世运输 14 2.节。第四存储 16 2.节。v采油(采油)存储 18 2.节。vi利用率 18 第2.b节支持CCUS和CDR发展的现行法规和政策 19 第三章: 途径广泛部署 22 第三节。一个途径广泛部署 22 第三节。b隐含资本形成 29 第三节。c更广泛的影响 30 节3.摄氏度。我的供应链 31 节3.摄氏度。二世能源和环境正义 32 第四章: 商业化的挑战和潜在的解决方案 36 第4节价值链上的挑战和考虑因素概述 36 第四节。b优先级解决方案 40 第五章: 指标和里程碑 42 第六章: 引用 43 商业发射通路:碳管理 这份报告的目的 这些商业升空报告旨在建立一个共同的事实基础，并与私营部门进行持续对话关键清洁能源技术的商业起飞之路。他们的目标是促进更迅速和协调的行动整个技术价值链。 执行概要 建模研究表明，实现美国能源转型目标将需要捕获和存储400至1，800个到2050年，每年产生百万吨二氧化碳（CO2），通过点源碳捕获、利用和今天，美国每年有超过2000万吨（MTPA）的碳。 捕获容量，是2050年所需容量的1-5%.1，ii，iii这种扩大规模代表了巨大的投资机会到2030年高达~1000亿美元，到2050年达到6000亿美元。 美国>20MTPA的捕集能力已经在碳管理方面领先于世界，而美国是一个有吸引力的国家用于进一步部署的策略和资源环境。增加45Q税收抵免的价值——联邦税 为储存或利用的二氧化碳提供的信贷——为开发商和投资者提供了更大的激励和更多的确定性并可能为几种类型的项目带来有吸引力的回报。此外，最近的气候和基础设施立法 提供了~120亿美元的资金来支持美国的碳管理项目。美国拥有优良的储存地质 二氧化碳，世界一流的工程和专业人才，以及相对丰富的低成本零碳能源资源，可以为二氧化碳去除（CDR）项目提供动力，以最大限度地提高净碳去除量。 如今，许多大型碳管理项目已经证明在财务上具有吸引力，并进行了改进 到联邦45Q税收抵免，投资者已经筹集了数十亿美元来利用这些机会。第六v,这些 投资范围从对碳捕获技术提供商的早期股权投资到大型私募股权支持对二氧化碳运输基础设施的投资。 本报告概述了在碳管理中实现有意义的规模化之路,我们预计短期之间的发展以及到2030年的长期机会（图1）。2,3,4 1.对于近期（到2030年）的机会，具有高纯度CO2流（例如乙醇、天然气）的行业的项目加工，氢气）具有最佳的项目经济性。其中许多类型的项目正在积极开发中或正在 已经在运行中。大规模的运输和存储基础设施可能会出现，为这些项目提供服务。这些发展以及一些在高成本碳管理应用中有前途的示范项目 （例如，钢铁、水泥）——将通过在以下领域建立最佳实践，为更广泛的部署奠定基础合同、融资、许可、社区参与、劳动协议、劳动力发展，以及一些 案例，通过建立未来项目可以使用的公共承运人运输和存储基础设施。 2.对于长期（2030年后）机会——具有较低纯度CO2流和分布式工艺排放的行业—— 项目经济性必须提高，以便在没有其他驱动因素（例如法规）的情况下实现大规模部署。从现在到2030年的示范项目可以通过边做边学和 规范项目开发结构。增加政策支持（通过监管或激励措施）或 低碳产品（例如，低隐含碳钢和混凝土）的技术溢价将导致更多的CCUS。 5这些最终用户支持的技术溢价与持续和可预测的政府相结合支持可以提供一致的收入流，因为部署体验可以降低成本。 1注：本报告中任何使用“吨”的均指公吨;提及中期预算的次数是指每年百万吨 2本报告中CCUS应用的数据仅关注与通过安装和运行碳捕集改造现有设施相关的增量成本和收入。它们不能反映给定设施的整体经济性。 3近期和长期机会是指在当前政策和监管环境下对碳管理项目的经济分析，并不意味着对技术的评论这些项目的可行性。用于一系列应用的广泛碳管理技术组合在商业上已经成熟，可立即部署。 4我们注意到，本文中的讨论考察了在没有监管驱动因素的情况下碳捕获的经济盈亏平衡点。任何州或联邦监管行动都可能大大加速碳管理盈利投资的商业案例。 5联邦购买清洁工作组和先行者联盟都在寻求为低隐含排放产品提供明确的需求信号 商业发射通路:碳管理1 近期和长期机会的进展可能会在现在到2030年之间创造商业“起飞”项目。金融机制降低风险，强大的运输和存储基础设施生态系统成熟，国家 联邦监管要求促进低温室气体替代品，资本市场对碳感到满意项目管理作为一种资产类别。 当今每个行业或技术的成本1和收入2，美元/吨 x 当前排放(CCUS不可行 排放在给定的领域) 低量程的收入 低量程成本 高幅度的收入高量程成本 短期的机会 长期的机会 ~1700 N/一 个 ~140 ~590 ~503 1,180 600 600600 500500 285 195 154 161 134 159 163 176 66 85 9085 100 85 85 85 100 126 156 85 85 乙醇 60 自然 气体处理 氢 氢 纸浆 & 纸(黑酒 锅炉) 水泥 生产 钢 (爆炸炉 -转炉) 炼油厂氨 (怜催化饼干) 权力 植物 ——煤 权力 植物 - 燃机 DAC BiCRS4矿化 鼻中隔黏膜鼻中隔黏膜下切 下切除术后(除术后(和唯一的)蒸汽 生产, 捕9获0)% (烟气) (让其它) 目前盈利 发展经济学 新兴的技术 项目具体的经济依赖二氧化碳捕捉能力、利用、 距离存储和现有设备 1显示的成本估算基于EFI基金会捕获的运输成本（GCCSI，2019年）和存储成本（BNEF，2022年）为~10-40美元/吨，除非另有说明。全部以2022年美元计算。所有CCUS数据代表改造，而不是新建设施。下限成本代表NOAK工厂处于低通货膨胀的低成本改造方案中。较高的绑定成本代表高成本的FOAK工厂 高通胀的改造方案。每个成本估算的通货膨胀差异表示通用化学品处理设施由于2018年通货膨胀而导致的成本增加范围，使用化工工厂成本指数(CEPCI)。 2收入基于适用的45Q税收抵免，低碳燃料标准，自愿碳市场和45V税收抵免（不能与45Q叠加）的组合。其他收入来源（例如， 高级购电协议，EOR）在附录中有更详细的讨论。税收抵免价值不反映与税收股权融资或可转让性相关的税收抵免面值的预期折扣。对于改造，收入不反映工厂已售出的产品的价值（例如，现有发电厂的电力） 3目前的氢能产能可能会随着改革产能的增长而增长，未来需求可能会增长 4包括用于电力、生物炭和生物油的BECCS;生物炭和生物油可能不符合45Q的条件 资料来源：EFI基金会，“将重工业和电力领域的CCS项目转变为蓝筹金融投资”。仅氢SMR捕获来自IEA2019的成本。煤炭和CCGT电厂改造成本 捕获来自NETL修订版4a化石基线研究改造案例的数字，调整为2022年美元，摊销期为12年——范围代表具有高改造系数（高数字）到NOAK的FOAK 改造系数低（低数字）。来自NETL的DAC成本：直接空气捕获溶剂和吸附剂研究;Climeworks2018中固体吸附剂的上限，也引用在“直接空气捕获（DAC）的综述”中：扩大商业技术规模，为未来创新“（McQueen2021）;负排放联盟的BiCRS成本估算，用于修改融资的首个BECCS电力 费用与上述相同。生物质加工原料和生物质运输的购买范围较低，取自粮农组织美国生物质成本估算，而不是负排放联盟，后者 适用于英国工厂的更高估计（“缅因州木质生物质供应链的经济分析（Whalley2017））和ICEF”生物质碳去除和储存（BiCRS）路线图“（2021），魅力工业“碳去除：将石油放回地下”（2021年）;IPCC中使用的作者基准成本的矿化成本。富含橄榄石的硅灰石异地矿化成本 利用来自KelemenP，BensonSM，PilorgéH，PsarrasP和WilcoxJ（2019）的热量和浓CO2的富含蛇纹石的尾矿矿物和 地质构造。前面。克里姆1：9。DOI：10.3389/fclim.2019.00009;2019年EPAGHGRPFLIGHT数据库的当前排放量，包括纸浆和纸张的生物二氧化碳排放量（~110MTPA）注：CCUS数据仅代表与碳捕集改造装置的安装和运营相关的增量成本和收入，而不是相关设施的整体设施经济性。 注意：应用按行业、功率和CDR从左到右排列，反映了与这些应用相关的CO2源的粗略CO2浓度 图1：CO2的浓缩来源（例如，在乙醇或氢气蒸汽甲烷重整器（SMR）捕获设施中）是目前盈利，但仅不包括足够的减排量来实现净零目标 商业发射通路:碳管理2 广泛部署碳管理面临的挑战是真实但可以解决的。 •在捕获成本较高的应用（例如水泥和钢铁）上进行CCUS改造的估计项目经济性不会导致广泛部署，而无需成本或收入改进或额外策略。 –这些领域的进一步示范项目可以更快地降低资本支出（CapEx）成本通过商业标准化、模块化和技术改进6。能源部示范资金 可能刺激成本改善这些领域. •在CDR中，自愿碳市场可能是不可预测和不一致的，
