GCC 中的碳捕获、利用和储存

ARTICLE GCC中的碳捕获、利用和储存 Contents Page 3 CCUS：净零的重要组成部分 4 GCC在CCUS的坚实基础 5 GCC以CCUS为关键支柱的脱碳愿景 6 GCC在CCUS的机会 8 加速CCUS部署的路线图 1 1来源：联合国气候行动 2来源：EIA CCUS：净零的重要组成部分 为了使全球变暖到2100年不超过1.5°C-根据《巴黎协定》-到2030年需要将排放量减少约45％（与2010年的水平相比）1到2050年达到净零。 与可再生能源和清洁燃料一起，CCUS（碳捕获，利用和储存）技术将在实现全球脱碳的道路上发挥重要作用。CCUS是能源转型难题中唯一的一块，它有意义地解决了脱碳困难和缓慢的行业的排放，并捕获了不可避免的和以前释放的排放，这两者都是按时实现净零目标的关键因素。 目前，全球CCUS产能约为45MtCO2/p.a.2，约占能源和工业部门年排放量的0.1％[二氧化碳排放总量为37.12Gt]。在过去三年中，势头显着回升，迄今为止，全球宣布了300多项CCUS计划，其目标是封存约300MtCO2/p.a. ，相当于到2030年目前捕获能力的约7倍。 然而，要履行《巴黎协定》并实现净零排放，到2030年，CCUS的部署需要比目前的容量高出28倍，到2050年要高出 145倍，并达到6200MtCO2/p.a.2.A 在2050年的净零情景中，CCUS到2030年将占全球减排量的十分之一，到2050年将占全球减排量的五分之一： •预计40%的捕获来自工业过程， •20％来自电力部门（主要用于燃煤电厂）， •30％来自燃料生产（例如氢，生物燃料和炼油）。 A全球碳捕获需要满足净零排放 碳捕获能力，当前和预测[MtCO2/p.a.] x145 6,231 x28 1,224 44 减排份额 20232030 <1%~10% 2050 ~20% 来源：罗兰贝格 2 GCC在CCUS的坚实基础 GCC在CCUS方面处于领先地位，目前的碳捕获能力为3.7MtCO2/p.a.，约占全球已知能力的8％，并在沙特阿拉伯，阿联酋和卡塔尔的天然气和钢铁行业拥有三个CCS设施，碳的使用重点是提高石油采收率（EOR）： •沙特阿拉伯:UthmaniyahCO2-EOR设施的年产能为0.8MtCO2/p.a.，自2015年以来，它一直在处理和 脱水来自天然气液体回收厂的CO2，随后在Ghawar油田用于EOR。 •阿拉伯联合酋长国:阿布扎比CCS是世界上第一个钢铁行业的商业设施，自2016年以来一直活跃，捕获高达0.8MtCO2/p.a.，然后将其运输到ADNOC进行EOR。 •卡塔尔:RasLaffan液化天然气生产设施自2019年以来一直在封存和储存二氧化碳，产能为2.1MtCO2/p.a. 海湾合作委员会继续向前发展，预计将在十年的第二部分在沙特阿拉伯，阿联酋，卡塔尔以及阿曼和巴林实施13个新项目，这是两国的第一个项目。努力的重点是关键的区域优势-捕获天然气和氢气/衍生物生产的排放，以及捕获重工业的排放（例如Procedre钢、铝)。新项目的产能范围约为2MtCO2/p。Procedres.用于捕获到大约9MtCO2/p。Procedres.用于运输和储存，并集中在关键排放地点(e。Procedre阿布扎比的工业区和KSA的东部省）以及接近二氧化碳需求（i。Procedres.EOR油田)，为建立区域CCUS中心奠定基础。.B BGCC中的CCUS设施 巴林 卡塔尔液化天 然气 容量: 阿布扎比CCS第一阶段阿联酋钢铁工 业产能： 0.8MtCO2/p.a 卡塔尔 UthmaniyahCO2-EOR NGL演示容量: 0.8MtCO2/p.a 2.1 0.8 0.8 阿联 阿曼 KSA xx运营CCUS项目 在建/开发中的CCUS项目 来源：罗兰贝格 3 GCC以CCUS为关键支柱的脱碳愿景 随着该地区朝着脱碳的方向发展，各国宣布了他们的承诺(阿联酋和阿曼的目标是到2050年实现净零，而沙特阿拉伯、巴林和科威特的目标是到2060年实现净零，卡塔尔承诺到2030年减排25%)，CCUS预计将在减少工业和难以减少的行业排放方面发挥关键作用。C GCC国家及其国家石油公司（NOC）已经率先确定了特定的CCUS目标，反映了区域对CCUS在减少碳排放和应对气候变化的总体努力中的承诺。 •阿联酋的NOC计划将其碳捕获能力提高到10MtCO2/p.a.到2030年， •沙特阿拉伯目标是到2035年达到44MtCO2/p.a的碳捕获能力， •卡塔尔的NOC目标是到2030年捕获和封存7至9MtCO2/p.a.。 到2030-2035年，阿联酋、KSA和卡塔尔宣布的目标产能合计达到近65公吨二氧化碳/年产量。到2030年，宣布的项目的总产能约为11公吨二氧化碳/年产量，到2035年，尚待宣布约55公吨的捕获能力。 Oman,Kuwait,andBahrainalsoholdsubstantialpotentialfordeploymentCCUSatscale,withtargetsexpectedtobeannouncedintheverynearlyfuture.Beyondtheindicatingtargets,thepotentialtodevelopCCUSintheGCCcouldbesignifically CGCC中的脱碳野心和CCUS目标 净额为零 2060 2 目标定义 NoCO帽 活动 到2060年净零 无CO2 科威特捕获目标 已定义 -25%排放量 2030年 7至9MtCO/p.a. 到2030年 2 巴林 到2060年净零 44MtCO2/p. a.2035年捕获 卡塔尔 阿联 2050年净零 10MtCO2/p. a.到2030年捕获 KSA 阿曼 2050年净零 无CO2 捕获 目标定义 来源：罗兰贝格 4 3来源：气候跟踪 GCC在CCUS的机会 目前，海湾合作委员会国家的总排放量约为1,400MtCO2/p.a3。三个部门是二氧化碳排放的主要贡献者，约占年度总排放量的80％：D •电力排放了34%的二氧化碳， •工业过程（例如铝，钢，水泥，化学品）占25％， •燃料操作（生产和精炼）占CO2排放量的22％。 化石燃料发电厂GCC中主要是CCGTs，而KSA中仍存在石油发电，预计将在中期过渡到天然气。尽管在全球范围内，CCUS在化石燃料发电厂中的引入主要是在2030年之前用于燃煤发电厂的改造，但随着CCUS成本的下降，预计在2030-2050年期间，采用集成碳捕获和CCUS改造的新CCGT发电厂也将回升。 碳成本上升4。事实上，它在2023年初宣布，所有新的火电 4来源：IEA 5沙特公报：沙特阿拉伯将不会在没有碳捕获的情况下建造任何未来 的发电 在沙特阿拉伯王国建造的工厂将被授权增加碳捕获能力5. 对于GCC重工业CCUS预计将发挥关键作用，在某些情况下是脱碳的唯一可行解决方案。CCUS可以直接集成到生产设施中，以捕获工业过程和能源相关活动中的CO2排放。这可以通过改造现有工厂以及构建具有嵌入式捕获功能的新工厂来实现。 海湾合作委员会中三个突出的工业部门是重要的二氧化碳排放国：水泥，钢铁和铝生产。随着建筑和基础设施部门，这些产品的主要最终用户预计将在整个十年及以后继续在该地区快速增长，制造这些产品所产生的排放预计将遵循增长轨迹。 •在水泥制造业，大多数CO2排放是该过程的副产品，即使电气化或使用生物能源供电，这些排放仍将持续存 在，这使得CCUS成为该行业脱碳的必要条件。在2050年的净零情景中，CCUS技术预计将占水泥行业减排量的35％以上6. •在钢铁制造中，大约70％的排放是在生产过程中排放的（由于碳被用作还原剂和生产是热能密集型的）， 而30％发生在铁矿石和煤炭开采过程中7。预计CCUS和燃料转移（从煤炭到天然气，氢气和生物能源）将在减少该行业的排放方面发挥最大作用：到2050年，仅CCUS就有望占净零减排量的约20％8. •在铝的情况下使用热能和过程排放的直接排放约占CO2生产排放总量的30%，而电力使用占总量的60%以上。转向 清洁能源(电力和热力)和工艺(e。Procedre非碳阳极的使用)将是该行业脱碳的关键。GCC中最著名的铝冶炼厂之一正在探索在其操作中使用CCUS从烟气中捕获CO2。 6来源：全球水泥和混凝土协会 7来源：碳链 8来源：WEF，使零钢成为可能 石油和天然气部门自20世纪70年代以来，一直是拥抱碳捕获和储存的先驱之一，专注于提高石油采收率(EOR)。在天然气加工中，会产生高浓度的CO2流，可以轻松运输和存储；这是CCS最简单，最具成本效益的应用之一。CCUS还用于炼油，包括蒸汽甲烷重整器，催化裂化器和热电联产（CHP）装置。 此外，预计CCUS将在蓝氢等低碳燃料的生产中发挥核心作用。预期的低碳氢生产的快速扩展将需要CCUS，以满足运输，工业和建筑业的现有和未来需求，因为GCC的目标是成为这种能源载体的全球出口国。总体而言，GCC中的关键排放源是CCUS的良好候选者，作为使这些部门脱碳的关键解决方案，可以与工艺改进相结合。 电气化和燃料转换引领净零。 DGCC当前的CO2排放量 CO2排放[MtCO2/p.a.] ~80% 当前CO2排放 100%34% 水泥 Steel 铝 25% 浓缩~1/4制造排放总量 22% 17% 2% 0% 当前GCCCO2 排放 电力制造化石燃料 Operations 运输建筑物其他 来源：罗兰贝格 最后，海湾合作委员会的主要二氧化碳排放源在地理上集中（主要沿沙特阿拉伯，卡塔尔和阿联酋的墨西哥湾沿岸），并且靠近枯竭的石油和天然气储层以及盐水含水层中的潜在地质储存。这为在该地区采用中心方法发展CCUS提供了机会，使利益相关者能够建立规模，共享基础设施（例如Procedre用于运输和储存)，并围绕碳经济建立生态系统。.E EGCC中CO2排放的位置和GCC中潜在的CO2储存 CO2排放源 燃料操作排放工业过程排放电力生产排放 潜在CO2存储 高远景沉积储层 玄武岩地层 资料来源：RolandBerger的气候痕迹 5 加速CCUS部署的路线图 现在是海湾合作委员会政府和行业在区域和全球范围内取得先发优势的时候了。由于大规模部署CCUS作为该地区至关重要的脱碳解决方案的巨大潜力以及已经朝着这个方向迈出的第一步，海湾合作委员会国家可以加快CCUS的部署并成为全球领先者 ： •在短期内,通过部署可操作的计划来追求已宣布的CCUS目标，因为2030-2035年的捕获目标的很大一部分尚未被认领。 •在中期,建立强大的本地专业知识，投资研发以支持技术的进步，并通过扩大努力以建立强大的知识库，同时促进工业增长和创造就业机会，在地方一级利用该行业的价值。 •从长远来看,不仅成为CCUS技术的主要用户，而且也是其发展和向其他国家出口知识和技术的关键贡献者，以支持全球实现净零排放的进展。 然而，政府需要确保关键的监管、金融和基础设施推动因素到位，以加速CCUS在该地区的发展和采用。其中包括国家层面明确的CCUS战略、政策和路线图，并有明确的目标，以确保承诺和支持净零目标。同样重要的是加强地方碳监管，明确有效的碳价格。最后，明确、雄心勃勃和现实的CCUS集群总体规划将促进私人采用，以实现基础设施共享和区域范围内的最佳发展。 作者进一步联系 VatcheKourkejian RolandBerger中东高级合伙人兼能源主管vatche.kourkejian@rolandberger.com 大卫·弗兰斯 CCUS高级合伙人兼全球主管，RolandBerger德国 david.frans@rolandberger.com 克里斯·彼得罗夫 校长，RolandBerger中东chris.pe