日企在二氧化碳封存領域佔先機
2021/09/17
對發電站和工廠等排放的二氧化碳進行分離、回收與封存的「CCS」(二氧化碳捕獲與封存)設備正以歐美為中心逐漸普及。從交付實績來看,三菱重工是佔全球7成以上份額的最大廠商。但是,由於「法制壁壘」,關鍵的日本市場並未形成,正在面臨歐美企業的追擊。
CCS是將二氧化碳封存于地下的技術,主要分為「分離與回收」、「運輸」和「壓入」等3個工序。不同選址和回收量的設備投資額存在差異,不過一般在數百億日元規模。目前,CCS設施本身不會創造産品和利潤,對引進企業造成很大負擔。
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歐美在2000年代前半期推進立法,受脫碳趨勢的推動,補貼等援助措施也逐漸充實。把回收的二氧化碳壓入老化油田、以其壓力推高地下的原油而增産的提高石油採收率(EOR)技術也在普及。在石油開發企業等引進的CCS設備之中,已開始出現包含這些優點、在商業上有利可圖的産品。
據澳大利亞的調查公司統計,截至2020年11月,包括正在建設和驗證階段在內,用於二氧化碳回收到壓入的CCS設施在全球範圍達到65處,其中歐美佔到近8成。
三菱重工在「分離和回收」領域領跑。三菱重工自1990年代和關西電力合作,在世界上率先啟動回收技術的研究。在全球14個地點交付回收設備,從交付實績來看佔7成以上份額。在歐美企業中,英荷殼牌石油2014年參與加拿大的煤炭火力發電站的二氧化碳回收項目,交付了設備。
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年壓入二氧化碳量達到160萬噸的美國CCS設施採用了三菱重工的設備(reuters) |
對於大量排放溫室氣體的企業來説,為了推進環保措施,必須要要引進CCS設備,但問題在於成本。交付設備的一方要提高競爭力,「如何降低從引進到運營的整體成本很重要」,了解二氧化碳回收技術的日本地球環境産業技術研究機構(RITE)副主席研究員田中良三指出。
結合該機構的估算和日本政府的推算來看,全球CCS的平均成本基本是每處理1噸二氧化碳需要8000~10000日元作用。其中分離和回收工序佔到5000~7000日元左右,相當於約7成,降低這道工序的成本是當務之急。
日本政府估算稱,要想使設置CCS設備的火力發電的成本低於目前光伏發電的平均成本,有必要將CCS設備的成本降至不到一半。三菱重工工程公司的執行董事洲崎誠表示,「作為目標,希望在3~5年以內將分離和回收的成本降至一半,提高競爭力」,將推進技術改良、通用化和小型化。
在回收二氧化碳後,需要運輸至封存地並壓入地下。上述估算和推算顯示,要通過管線運輸處理1噸二氧化碳,需要約1000日元,而壓入則需要2000日元左右。
在CCS適宜封存地有限的日本,二氧化碳的回收地點和封存地點不一定很近,有觀點認為海上運輸很有潛力。在挪威,最早2024年實施二氧化碳海上運輸、每年封存150萬噸的構想正在推進。這一項目名為「北極光」(Northern Lights),將利用液化二氧化碳運輸船回收從歐洲沿海地區發電站和工廠收集的二氧化碳,壓入海底。
全球只有5艘液化二氧化碳運輸船,全部由挪威的海運公司Larvik Shipping管理。商船三井3月向Larvik Shipping出資,參與了液化二氧化碳運輸項目。商船三井還將在日本國內推進液化二氧化碳船的開發。商船三井透露,如果二氧化碳回收地點到封存地的距離達到100~200公里左右,海運的成本將低於管道。
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被運至封存地的二氧化碳將被壓入地下1000~3000米處。油氣田開發企業具備相關經驗,日本石油資源開發和國際石油開發帝石自2016年至2019年,將約30萬噸二氧化碳壓入北海道苫小牧市海域的海底。
CCS設備本身不會創造收益,要加以普及,需要政府的支援和完善環境。但在日本,如果想涉足CCS,每個工序涉及的法律都有所不同。回收廢氣需遵守燃氣事業法,封存于地下時需要壓縮二氧化碳形成高壓,要遵守高壓氣體安全法,而挖掘壓入的井則需遵守礦業法和礦山保安法。
各項法律都需要具備資格,對企業而言,需要付出確保人才等精力。由於這種法制壁壘等的影響,日本的設施全部處於驗證階段。對於難以在本國積累經驗或通過維護盈利的日本企業來説成為阻礙。
日本將迅速推進完善環境,但預計要等到2020年代後半期才會有能全面應對CCS的法律。在那之前,日本企業似乎需要通過亞洲等的海外業務積累經驗。
日本經濟新聞(中文版:日經中文網)向野崚
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