付迪，唐國(guó)強(qiáng)，趙連增，項(xiàng)東，謝振威，周新媛

1.中國(guó)石油天然氣股份有限公司規(guī)劃總院；2.中國(guó)石油吉林油田公司；3.中國(guó)昆侖工程有限公司

0 引言

2020年9月，中國(guó)國(guó)家主席習(xí)近平在第七十五屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)上首次明確提出中國(guó)將提高國(guó)家自主貢獻(xiàn)力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭(zhēng)在2030年前達(dá)到峰值，努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和［1］?！疤歼_(dá)峰、碳中和”（簡(jiǎn)稱(chēng)“雙碳”）目標(biāo)的提出彰顯了中國(guó)積極踐行國(guó)家使命，積極應(yīng)對(duì)全球氣候變暖嚴(yán)峻挑戰(zhàn)的決心，為中國(guó)綠色低碳發(fā)展指明了道路與方向［2］。實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，低碳技術(shù)不可或缺［3］。CCUS（碳捕集、利用與封存）是目前世界上公認(rèn)的不需要大幅改變現(xiàn)有電力和工業(yè)生產(chǎn)流程、能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模減碳目標(biāo)的重要技術(shù)路徑，是中國(guó)化石能源低碳利用的主要技術(shù)選擇，發(fā)展?jié)摿薮螅?］。近年來(lái)，在生態(tài)環(huán)境部、國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)等部門(mén)的大力扶持下，中國(guó) CCUS科技研發(fā)能力和水平不斷提高，已初步掌握 CCUS全產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵技術(shù)，現(xiàn)場(chǎng)示范應(yīng)用效果顯著，整體競(jìng)爭(zhēng)力進(jìn)一步增強(qiáng)，產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁［5］。

CCUS的產(chǎn)業(yè)發(fā)展不僅是技術(shù)問(wèn)題，更是經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，經(jīng)濟(jì)性直接影響項(xiàng)目投資熱情及產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。目前，已開(kāi)展的關(guān)于CCUS的經(jīng)濟(jì)研究主要集中在捕集壓縮、運(yùn)輸、利用、封存中的單個(gè)環(huán)節(jié)。

在捕集環(huán)節(jié)，燃煤電廠等高排放企業(yè) CO2捕集的經(jīng)濟(jì)分析是學(xué)者關(guān)注的重點(diǎn)。Rubin等［6］對(duì)燃煤電廠使用不同 CO2吸收劑的捕集系統(tǒng)的成本進(jìn)行了分析；黃斌等［7］對(duì)中國(guó)第一套燃煤電廠煙氣碳捕集系統(tǒng)投資及能耗成本進(jìn)行了研究；鄭學(xué)棟等［8］對(duì)中國(guó)現(xiàn)運(yùn)行的采用燃燒后捕集技術(shù)的華能北京熱電廠等 3家電廠的捕集示范裝置進(jìn)行了投資和成本分析；吳其榮等［9］研究了某100×104t/a捕集規(guī)模的碳捕集裝置的投資和運(yùn)行成本構(gòu)成。

在運(yùn)輸環(huán)節(jié)，Simon等［10-11］對(duì)陸上、海上管道等不同運(yùn)輸方式的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了研究；徐冬等［12］比較分析了管道、船舶、公路槽車(chē)、鐵路槽車(chē)4種方式的優(yōu)缺點(diǎn)與經(jīng)濟(jì)性，提出通過(guò)開(kāi)發(fā)共享設(shè)施、集中運(yùn)輸?shù)冉档虲CUS運(yùn)輸成本的方法。

在利用與封存環(huán)節(jié)，學(xué)者的研究多集中在 CO2驅(qū)油利用方面。陳國(guó)利等［13］以 QZ油田為例，對(duì)CCUS驅(qū)油利用環(huán)節(jié)的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)主要指標(biāo)進(jìn)行了測(cè)算；孟新等［14］剖析了CO2驅(qū)油提高采收率項(xiàng)目的特點(diǎn)并建立了考慮封存效益的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)模型；武守亞等［15］建立了CCUS封存環(huán)節(jié)的經(jīng)濟(jì)模型，討論了影響成本的主要因素；胡燕［16］將美國(guó) 45Q政策補(bǔ)貼模式應(yīng)用于國(guó)內(nèi) CCUS驅(qū)油項(xiàng)目的效益測(cè)算中，計(jì)算了不同補(bǔ)貼額度下項(xiàng)目主要的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)。

部分學(xué)者開(kāi)展了CCUS全流程經(jīng)濟(jì)研究。牛紅偉等［17］比較了100×104t/a捕集規(guī)模不同位置的燃煤電廠與不同位置油田區(qū)塊組合方案的 CCUS項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性；徐梓忻［18］對(duì)基于燃煤電廠燃燒后捕集的 CCUS驅(qū)油項(xiàng)目全流程的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行了測(cè)算；鐘林發(fā)等［19］建立了涵蓋捕集、運(yùn)輸、注入和原油開(kāi)采4個(gè)環(huán)節(jié)的CCUS驅(qū)油經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)模型，并以煤化工廠碳源為案例，計(jì)算項(xiàng)目?jī)?nèi)部收益率；王堯［20］針對(duì)鋼鐵廠碳捕集 CCUS驅(qū)油項(xiàng)目建立了資源環(huán)境優(yōu)化模型，分析其經(jīng)濟(jì)性；翟明洋［21］以系統(tǒng)成本最小化為目標(biāo)，建立了全流程CCUS系統(tǒng)優(yōu)化模型，運(yùn)用Lingo 11.0（交互式的線性和通用優(yōu)化求解器）進(jìn)行模型求解，分析投資、擴(kuò)容等變量動(dòng)態(tài)變化問(wèn)題。

綜上，現(xiàn)有關(guān)于 CCUS經(jīng)濟(jì)方面的研究多聚焦于單個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)投資、成本的探討，且數(shù)據(jù)適應(yīng)性較差，對(duì)CCUS全流程的經(jīng)濟(jì)研究主要針對(duì)燃煤電廠等單一碳排放源，且經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)部分論述較為薄弱。在CCUS發(fā)展的重要“窗口期”，以CCUS的主要利用方式 CO2-EOR（CO2驅(qū)油提高采收率）為例，考慮高、中、低不同濃度碳源與不同碳埋存收益，對(duì)CCUS捕集壓縮、運(yùn)輸、驅(qū)油與埋存全產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)以及全流程的投資、成本費(fèi)用、效益情況進(jìn)行詳細(xì)分析，提出推動(dòng)中國(guó)CCUS產(chǎn)業(yè)發(fā)展的建議，具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

1 CCUS全流程概況

CCUS是指將工業(yè)生產(chǎn)等過(guò)程中排放的 CO2分離出來(lái)投入到新的生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行利用或直接封存以實(shí)現(xiàn)永久減排 CO2的技術(shù)。按流程劃分，CCUS包括捕集壓縮、運(yùn)輸、利用與封存等多個(gè)環(huán)節(jié)［5］。

1.1 捕集壓縮環(huán)節(jié)

CO2捕集壓縮是指將 CO2從工業(yè)生產(chǎn)等排放源分離和富集的過(guò)程。根據(jù)碳捕集與燃燒過(guò)程的先后順序，CO2捕集路徑主要有燃燒前捕集、燃燒后捕集、富氧燃燒和化學(xué)鏈捕集。按照分離過(guò)程，目前CO2的捕集方法主要有物理吸收法、化學(xué)吸收法、膜分離法等［22］。捕集工藝的選擇取決于技術(shù)成熟度、運(yùn)行成本、項(xiàng)目特點(diǎn)等多種因素的綜合考量。

據(jù) GSSCI（全球碳捕集與封存研究院）統(tǒng)計(jì)，截至2021年9月，全球碳捕集能力達(dá)4 000×104t/a。規(guī)劃、在建和運(yùn)行中的商業(yè)化CCUS設(shè)施數(shù)量達(dá)135個(gè)，全部建成后CO2捕集規(guī)?？蛇_(dá)1.5×108t/a［23］。

一般來(lái)說(shuō)，CO2捕集氣源可分為低、中、高 3種濃度，分別指CO2體積含量低于30%、30%～70%、高于70%的氣源。CO2氣源主要來(lái)自熱電廠、水泥、鋼鐵、煤化工等行業(yè)，除煤化工屬于高濃度排放源外，其余均屬于低濃度排放源［24］。對(duì)于油田CO2-EOR項(xiàng)目，以中國(guó)石油天然氣集團(tuán)有限公司（簡(jiǎn)稱(chēng)中國(guó)石油）為例，高濃度氣源主要來(lái)源于周邊煉化企業(yè)合成氨裝置，中濃度項(xiàng)目氣源主要來(lái)源于煉化企業(yè)制氫裝置弛放氣，低濃度項(xiàng)目氣源主要來(lái)源于燃燒煙氣。高濃度排放源捕集技術(shù)較為成熟，成本較低。預(yù)計(jì)至 2030年，CO2捕集成本（包括投資與運(yùn)行成本）為 90～390 元/t，2060 年為 20～130 元/t［5］。

1.2 運(yùn)輸環(huán)節(jié)

將捕集壓縮后的 CO2輸送到封存或者利用地的過(guò)程即為CO2運(yùn)輸環(huán)節(jié)。CO2運(yùn)輸方式主要有罐車(chē)運(yùn)輸、船舶運(yùn)輸和管道運(yùn)輸。罐車(chē)通常適用于小規(guī)模和短距離運(yùn)輸，在長(zhǎng)距離大規(guī)模運(yùn)輸方面管道運(yùn)輸技術(shù)更具優(yōu)越性。管道運(yùn)輸包括陸上管道運(yùn)輸與海上管道運(yùn)輸，根據(jù)輸送的CO2所處相態(tài)的差異，CO2管道運(yùn)輸還可分為氣相、液相、密相與超臨界相態(tài)運(yùn)輸 4 種方式［25］。

影響 CO2運(yùn)輸成本的因素主要有運(yùn)輸距離和CO2流量。對(duì)于管道運(yùn)輸而言，還受到管道直徑、材料、地理位置、是否在閑置天然氣管道基礎(chǔ)上改造等因素影響。從單位運(yùn)輸成本上看，罐車(chē)運(yùn)輸成本最高，陸上管道運(yùn)輸技術(shù)是最具應(yīng)用潛力和規(guī)模經(jīng)濟(jì)性的技術(shù)［26］。

目前，中國(guó)罐車(chē)和船舶運(yùn)輸技術(shù)已基本達(dá)到國(guó)際水平，在小規(guī)模（10×104t/a以下）CCUS示范項(xiàng)目中實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化應(yīng)用；而輸送潛力最大的管道運(yùn)輸技術(shù)相比處于商業(yè)應(yīng)用階段的國(guó)際先進(jìn)水平有明顯差距。CO2管道運(yùn)輸技術(shù)在北美已經(jīng)應(yīng)用了30多年，已建成超過(guò)8 000 km的管網(wǎng)，約占全球已建CO2管道總長(zhǎng)度的85%，主要用于驅(qū)油［27］。目前中國(guó)已具備大規(guī)模陸上管道設(shè)計(jì)能力，正在制定相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范；CO2海上管道運(yùn)輸技術(shù)缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在中國(guó)尚處于研究階段。

1.3 利用與封存環(huán)節(jié)

CO2利用是指通過(guò)一系列技術(shù)手段將捕集的CO2投入到新的生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行再利用的過(guò)程，包括地質(zhì)利用、生物與化學(xué)利用等。其中，CO2地質(zhì)利用是通過(guò)工程技術(shù)手段，將 CO2注入地下以實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化能源生產(chǎn)、提高資源開(kāi)采效率的過(guò)程，如增強(qiáng)地?zé)嵯到y(tǒng)、強(qiáng)化深部咸水開(kāi)采、提高油氣田采收率等；CO2生物與化學(xué)利用是指利用CO2的不同理化性質(zhì)以合成生物質(zhì)、生產(chǎn)有價(jià)值的化學(xué)產(chǎn)品并實(shí)現(xiàn)減排的過(guò)程，如轉(zhuǎn)化為生物肥料、合成甲醇、合成可降解塑料等［28］。

CO2封存是指將捕集的CO2注入咸水層、枯竭油氣藏等不同地質(zhì)封存體以隔絕其與大氣的過(guò)程，封存方式包括陸地封存和海洋封存［29］。不同地質(zhì)封存體、封存方式的操作難度、發(fā)展?jié)摿彤a(chǎn)生的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益有較大差異。

CO2驅(qū)油是地質(zhì)利用的一種方式，作為一種三次采油技術(shù)，在水驅(qū)發(fā)展受到制約的低滲透油藏中的適用范圍更廣、效果更優(yōu)［30］，且在提高油田采收率、實(shí)現(xiàn)油田增產(chǎn)的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)CO2的大規(guī)模減排，具有驅(qū)油與封存雙贏優(yōu)勢(shì)，受到世界各國(guó)的密切關(guān)注，成為目前條件下最經(jīng)濟(jì)可行且能大規(guī)模應(yīng)用的CCUS方式，是 CCUS的主要效益端［31］?，F(xiàn)階段，CO2驅(qū)油技術(shù)在中國(guó)仍處于工業(yè)示范階段，相比進(jìn)入商業(yè)化應(yīng)用階段的國(guó)際水平有明顯差距。

2 CCUS全流程經(jīng)濟(jì)效益分析

2.1 捕集壓縮環(huán)節(jié)

除高濃度碳源可以直接壓縮液化外，其余均需將 CO2預(yù)處理后進(jìn)行壓縮液化從而獲得工業(yè)級(jí)液態(tài)產(chǎn)品。因此，不同濃度捕集壓縮項(xiàng)目投資成本水平差異較大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)階段，中國(guó)有約40個(gè)CCUS示范項(xiàng)目（包括已投運(yùn)及建設(shè)中項(xiàng)目），每年捕集CO2約300×104t，示范項(xiàng)目規(guī)模普遍較小，純捕集示范項(xiàng)目?jī)H 13個(gè)，每年捕集 CO2約 86×104t［5］。從捕集項(xiàng)目規(guī)模和時(shí)間跨度來(lái)看，單體捕集規(guī)模達(dá)到10×104t/a的項(xiàng)目較少，且項(xiàng)目投運(yùn)時(shí)間較早，普遍在 2010年前后［32］，不具有代表性。故捕集壓縮環(huán)節(jié)的投資、成本分析數(shù)據(jù)主要來(lái)源于中國(guó)石油所屬工程企業(yè)近幾年典型項(xiàng)目。

2.1.1 投資分析

CO2捕集壓縮項(xiàng)目的建設(shè)投資包括工程費(fèi)用、其他費(fèi)用、預(yù)備費(fèi)等3部分。工程費(fèi)用由捕集、壓縮液化、罐區(qū)以及配套的電氣、儀表、公用工程、施工（含土建）投資組成，其他費(fèi)用和預(yù)備費(fèi)按照工程費(fèi)用的一定比例計(jì)取。不同濃度捕集壓縮項(xiàng)目投資水平差異較大，投資的差異集中體現(xiàn)在捕集以及配套設(shè)施的投資上，壓縮液化和罐區(qū)投資一般差異不大。

據(jù)調(diào)研，高、中、低濃度不同條件下的10×104t/a碳捕集項(xiàng)目的建設(shè)投資水平約 0.5×108～1.6×108元，單位建設(shè)投資水平約500～1 600元/t，具體見(jiàn)表 1。不同規(guī)模碳捕集項(xiàng)目投資有一定差異，低濃度項(xiàng)目規(guī)模一般較大，規(guī)模大的項(xiàng)目單位投資水平會(huì)有所降低。此外，10×104～20×104t/a規(guī)模項(xiàng)目也可能會(huì)部分依托投資企業(yè)原有公用工程，從而降低投資水平，其中氣源來(lái)自合成氨裝置和制氫裝置的煉化企業(yè)，由于裝置集中且規(guī)模較大可能會(huì)存在一定的公用工程富余，而油田氣源主要是燃燒煙氣，由于油田裝置分散且規(guī)模相對(duì)較小，新建捕集壓縮項(xiàng)目利用油田原有公用工程的可能性較小。整體而言，規(guī)模效應(yīng)大于依托效應(yīng)，也即規(guī)模越大，單位投資水平越低。

表1 捕集壓縮環(huán)節(jié)投資情況（規(guī)模10×104 t/a）

2.1.2 成本分析

CO2捕集壓縮項(xiàng)目的總成本費(fèi)用是指在運(yùn)營(yíng)期內(nèi)為獲得工業(yè)級(jí)液態(tài) CO2產(chǎn)品而發(fā)生的全部費(fèi)用，由生產(chǎn)成本和期間費(fèi)用組成。生產(chǎn)成本按成本要素可以分解為能耗成本、人員費(fèi)用、折舊費(fèi)、修理費(fèi)、其他制造費(fèi)等，期間費(fèi)用主要包括管理費(fèi)用、財(cái)務(wù)費(fèi)用和營(yíng)業(yè)費(fèi)用。

能耗成本分析主要包括水、電、汽、劑等4部分。根據(jù)當(dāng)前能耗水平及價(jià)格數(shù)據(jù)測(cè)算，中國(guó)石油內(nèi)部高濃度項(xiàng)目氣源主要來(lái)自合成氨裝置，多采用直接壓縮液化法，能耗成本較低，約80元/t，主要為壓縮干燥過(guò)程中消耗的循環(huán)冷卻水和電力；中濃度項(xiàng)目氣源主要來(lái)源于制氫裝置弛放氣，捕集方法主要為溶劑吸收法，能耗成本約300元/t；其他低濃度項(xiàng)目氣源主要來(lái)源于燃燒煙氣，采用化學(xué)吸收法，預(yù)處理、吸收解吸、壓縮干燥等過(guò)程均產(chǎn)生能耗成本，能耗成本約360元/t。若煙氣濃度更低，則預(yù)處理電耗隨之增加。除能耗成本外，考慮折舊費(fèi)等其他生產(chǎn)成本及期間費(fèi)用，捕集壓縮項(xiàng)目單位總成本費(fèi)用約140～500元/t。高濃度項(xiàng)目單位總成本費(fèi)用約145元/t，中濃度項(xiàng)目單位總成本費(fèi)用約420元/t，低濃度項(xiàng)目單位總成本費(fèi)用約500元/t。能耗成本占總成本費(fèi)用的比例約 55%～72%。捕集壓縮項(xiàng)目總成本費(fèi)用情況詳見(jiàn)表2。

表2 捕集壓縮項(xiàng)目總成本費(fèi)用情況

2.1.3 效益分析

CO2捕集壓縮項(xiàng)目的收益來(lái)源于直接銷(xiāo)售氣體。在當(dāng)前技術(shù)和能耗水平下，經(jīng)初步測(cè)算，在CO2價(jià)格（不含稅）200元/t條件下，高濃度捕集壓縮項(xiàng)目可以實(shí)現(xiàn)盈利45元/t，項(xiàng)目稅后IRR（內(nèi)部收益率）約為12%；由于投資和能耗成本較高（兩項(xiàng)成本已高于CO2價(jià)格），再加上其他生產(chǎn)成本、期間費(fèi)用，中濃度項(xiàng)目虧損約200元/t，低濃度項(xiàng)目虧損約290元/t。CO2捕集壓縮項(xiàng)目單位成本效益情況如圖1所示。

圖1 CO2捕集壓縮項(xiàng)目單位成本效益情況（CO2價(jià)格200元/t 不含稅）

按照 6%的稅后基準(zhǔn)收益率反算，高濃度項(xiàng)目CO2銷(xiāo)售價(jià)格約150元/t，中濃度項(xiàng)目CO2銷(xiāo)售價(jià)格約450元/t，低濃度項(xiàng)目CO2銷(xiāo)售價(jià)格約550元/t。從 CO2銷(xiāo)售價(jià)格與單位能耗成本的關(guān)系來(lái)看，CO2銷(xiāo)售價(jià)格需要達(dá)到單位能耗成本的1.5～2.0倍，才能達(dá)到基本盈利水平（見(jiàn)表3）。

表3 6%基準(zhǔn)收益率對(duì)應(yīng)的CO2價(jià)格（不含稅）與能耗成本

2.2 運(yùn)輸環(huán)節(jié)

目前中國(guó)已開(kāi)展的CCUS示范項(xiàng)目規(guī)模較小，碳源供給主要以罐車(chē)運(yùn)輸為主，運(yùn)輸成本約 0.9～1.4元/（t·km）［32］。中國(guó)CO2管道運(yùn)輸發(fā)展相對(duì)緩慢，目前已運(yùn)營(yíng)并采用管道運(yùn)輸?shù)?CCUS項(xiàng)目較少，已建 CO2管道均為氣相輸送，運(yùn)輸成本較高。歐美地區(qū)普遍采用超臨界 CO2管道運(yùn)輸，運(yùn)輸成本可低至0.25元/（t·km）。CO2管道運(yùn)輸將成為未來(lái)大規(guī)模CCUS項(xiàng)目的主要運(yùn)輸路徑。預(yù)計(jì)2030年中國(guó)管道運(yùn)輸成本為 0.7元/（t·km），2060年管道運(yùn)輸成本可降至 0.4 元/（t·km）［5］。

2.3 驅(qū)油利用環(huán)節(jié)

CO2驅(qū)油投資項(xiàng)目分析采用“有無(wú)對(duì)比”的經(jīng)濟(jì)效益分析方法，也就是“有項(xiàng)目”與“無(wú)項(xiàng)目”進(jìn)行對(duì)比，“有項(xiàng)目”是指 CO2驅(qū)油開(kāi)發(fā)方案，“無(wú)項(xiàng)目”是指原有基礎(chǔ)井網(wǎng)繼續(xù)沿用水驅(qū)開(kāi)發(fā)方案。CO2驅(qū)油投資項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益用“增量效益”指標(biāo)來(lái)衡量。

2.3.1 經(jīng)濟(jì)效益分析假設(shè)

2.3.1.1 投資

CO2驅(qū)油項(xiàng)目建設(shè)投資按工程內(nèi)容可劃分為開(kāi)發(fā)井工程投資和地面工程投資兩部分。開(kāi)發(fā)井工程指從鉆前工程至試油工程結(jié)束的全部工程，地面工程是指從井口（采油樹(shù)）以后到商品原油外輸為止的全部工程。參考已實(shí)施的CO2驅(qū)油項(xiàng)目投資數(shù)據(jù)，CO2驅(qū)油項(xiàng)目單位增油量投資按照450元/t考慮。

2.3.1.2 成本費(fèi)用

CO2驅(qū)油項(xiàng)目的總成本費(fèi)用指在運(yùn)營(yíng)期內(nèi)為原油生產(chǎn)所發(fā)生的全部費(fèi)用，包括操作成本、折耗和期間費(fèi)用等3部分。操作成本指在原油生產(chǎn)過(guò)程中操作和維持井及有關(guān)設(shè)備和設(shè)施發(fā)生的成本總支出，對(duì)應(yīng)生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程操作成本主要包括采出作業(yè)費(fèi)、驅(qū)油物注入費(fèi)、油氣處理費(fèi)、井下作業(yè)費(fèi)、測(cè)井試井費(fèi)、維護(hù)及修理費(fèi)、運(yùn)輸費(fèi)、其他輔助作業(yè)費(fèi)和廠礦管理費(fèi)等。

其中，驅(qū)油物注入費(fèi)指為提高采收率，對(duì)地層進(jìn)行注水、注氣或者注化學(xué)物等所發(fā)生的材料、動(dòng)力、人員等費(fèi)用，主要由 CO2氣源成本（即 CO2購(gòu)買(mǎi)成本+運(yùn)輸成本）和CO2注入成本組成。捕集和運(yùn)輸環(huán)節(jié)的投資和成本最終體現(xiàn)為驅(qū)油環(huán)節(jié)的 CO2氣源成本，各項(xiàng)目間存在明顯差異，本文分別測(cè)算不同井口碳價(jià)的經(jīng)濟(jì)效益情景。CO2注入成本按照平均水平50元/t考慮。

不含驅(qū)油物注入費(fèi)的其他操作成本按照單位增油量 800元/t測(cè)算?？偝杀举M(fèi)用中的折耗、期間費(fèi)用根據(jù)國(guó)家和企業(yè)相關(guān)規(guī)定測(cè)算。

2.3.1.3 其他假設(shè)

評(píng)價(jià)期：CO2驅(qū)油項(xiàng)目評(píng)價(jià)期按照20年考慮。油價(jià)：長(zhǎng)期油價(jià)按照60美元/桶考慮。單位增油量：按照每噸CO2驅(qū)油0.30 t考慮。碳埋存收益：?jiǎn)为?dú)驅(qū)油環(huán)節(jié)暫不考慮碳埋存收益。

2.3.2 經(jīng)濟(jì)效益分析

基于以上假設(shè)，CO2井口價(jià)格為200元/t時(shí)，IRR為8.6%，表明CO2驅(qū)油項(xiàng)目具有一定的經(jīng)濟(jì)效益；但 CO2驅(qū)油項(xiàng)目 CO2價(jià)格承受能力較差，高于 200元/t很難有經(jīng)濟(jì)效益。

當(dāng)布倫特油價(jià)處于40美元/桶和50美元/桶時(shí)，CO2驅(qū)油項(xiàng)目幾乎無(wú)法承受高于0的CO2價(jià)格，表明在不考慮碳埋存收益時(shí)，CO2驅(qū)油項(xiàng)目收益的抗風(fēng)險(xiǎn)能力較低，基本達(dá)不到6%的基準(zhǔn)收益率水平。不同井口碳價(jià)下的經(jīng)濟(jì)效益分析結(jié)果如圖2所示。

圖2 不同井口碳價(jià)下的CO2驅(qū)油項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益情況

2.4 全流程經(jīng)濟(jì)效益分析

2.4.1 主要假設(shè)

（1）CO2購(gòu)買(mǎi)成本分別按照捕集壓縮環(huán)節(jié)效益分析中 6%基準(zhǔn)收益率反算的高、中、低濃度 CO2價(jià)格150元/t、450元/t、550元/t考慮。

（2）預(yù)計(jì)2025年CO2管道運(yùn)輸成本為0.8元/（t·km），2030年、2060年成本分別降至 0.7元/（t·km）、0.4 元/（t·km）［5］。考慮當(dāng)前技術(shù)水平與一定利潤(rùn)空間，CO2管道運(yùn)輸環(huán)節(jié)成本按照 1.0元/（t·km）計(jì)算。碳源至油田驅(qū)油場(chǎng)地運(yùn)輸距離按照平均50 km考慮，即CO2運(yùn)輸成本為50元/t。

（3）按照目前技術(shù)水平，CO2埋存量按照驅(qū)1 t油埋存2.5 tCO2考慮。

（4）碳埋存收益。2021年，CCER（國(guó)家核證自愿減排量）價(jià)格在北京和上海碳市場(chǎng)基本維持在30元/tCO2左右。2022年伴隨著國(guó)際形勢(shì)變化、資源緊缺導(dǎo)致的能源價(jià)格的上漲與全國(guó)碳市場(chǎng)的進(jìn)一步發(fā)展，CCER價(jià)格也在逐步上漲，在北京碳市場(chǎng)甚至出現(xiàn)了高于60元/tCO2的價(jià)格。目前國(guó)家對(duì)CO2驅(qū)油的碳埋存收益尚無(wú)明確政策，考慮未來(lái)或出臺(tái)相關(guān)激勵(lì)措施及 CCER價(jià)格發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)，在CCUS全流程經(jīng)濟(jì)效益分析中碳埋存價(jià)格按0元/t、50元/t、100元/t多種情景考慮。

（5）其他成本費(fèi)用、評(píng)價(jià)期、油價(jià)等參數(shù)與驅(qū)油環(huán)節(jié)經(jīng)濟(jì)效益分析假設(shè)保持一致。

2.4.2 經(jīng)濟(jì)效益分析

基于以上假設(shè)測(cè)算，高濃度碳源項(xiàng)目在碳埋存價(jià)格50元/t時(shí)的全流程IRR可以達(dá)到10%的水平，而中濃度、低濃度碳源 CCUS項(xiàng)目全流程IRR達(dá)不到6%的基準(zhǔn)收益水平。不同CO2購(gòu)買(mǎi)價(jià)格和碳埋存價(jià)格經(jīng)濟(jì)效益結(jié)果如表4所示。

表4 不同CO2購(gòu)買(mǎi)價(jià)格、埋存價(jià)格下的CCUS全流程項(xiàng)目效益

3 中國(guó)CCUS產(chǎn)業(yè)發(fā)展建議

CCUS是中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化、實(shí)現(xiàn)CO2減排、保障能源安全和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要技術(shù)手段。為加速推動(dòng)中國(guó)CCUS產(chǎn)業(yè)化步伐，更好支撐“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，提出以下幾點(diǎn)建議。

3.1 現(xiàn)階段CCUS項(xiàng)目?jī)?yōu)先匹配高濃度碳源

不同濃度氣源的碳捕集壓縮項(xiàng)目效益水平存在較大差異，在CO2價(jià)格（不含稅）200元/t條件下，高濃度捕集壓縮項(xiàng)目可實(shí)現(xiàn)盈利，中低濃度項(xiàng)目卻面臨較高虧損。對(duì)于驅(qū)油環(huán)節(jié)，不同濃度氣源投資與成本水平的巨大懸殊體現(xiàn)在 CO2購(gòu)買(mǎi)成本中，高成本帶來(lái)更高的 CO2供應(yīng)價(jià)格，影響全流程效益。建議現(xiàn)階段 CCUS驅(qū)油項(xiàng)目?jī)?yōu)先采用高濃度排放源。當(dāng)市場(chǎng)油價(jià)處于高位時(shí)，驅(qū)油收益不僅可以抵消高濃度氣源成本，還可以創(chuàng)造額外經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)，即以負(fù)成本實(shí)現(xiàn)CO2減排。

3.2 以余熱利用和電氣化提升作為CCUS降低成本攻關(guān)方向

根據(jù)調(diào)研數(shù)據(jù)，現(xiàn)階段低濃度氣源捕集壓縮的高成本主要?dú)w因于蒸汽和電力的消耗。已有工程實(shí)例證明，余熱利用替代蒸汽可以有效降低成本。建議油田周邊煉化企業(yè)將未能有效利用的低溫余熱資源與 CO2捕集相結(jié)合，既可以降低煉廠能耗，又可以節(jié)省CO2捕集過(guò)程中的蒸汽消耗，實(shí)現(xiàn)雙贏局面。同時(shí)，低濃度氣源捕集壓縮的高成本也反映了技術(shù)的局限性。建議加大以綠電為基礎(chǔ)的電氣化汽化技術(shù)的研發(fā)力度，以電鍋爐、電加熱器等電氣化設(shè)備取代原有鍋爐和蒸汽加熱器。

3.3 完善財(cái)稅政策以保障CCUS持續(xù)發(fā)展

要實(shí)現(xiàn) CCUS產(chǎn)業(yè)的商業(yè)化、規(guī)模化發(fā)展，除技術(shù)本身不斷完善、降低成本外，還需要財(cái)稅政策的逐步到位。財(cái)稅政策的支持可以緩沖企業(yè)發(fā)展CCUS高昂的投資成本，促進(jìn)CCUS項(xiàng)目在未來(lái)的大規(guī)模部署。碳捕集是CCUS項(xiàng)目中成本較高的環(huán)節(jié)，建議給予碳捕集企業(yè)一定的財(cái)稅支持，如對(duì)實(shí)施碳捕集的燃煤電廠給予一定電價(jià)補(bǔ)貼以充分調(diào)動(dòng)其積極性；對(duì)于 CCUS驅(qū)油利用環(huán)節(jié)，企業(yè)單純依靠增油量收益難以盈利，建議進(jìn)一步對(duì) CCUS項(xiàng)目實(shí)施稅收減免，如對(duì)所得稅進(jìn)行一定比例下調(diào)、按照低品位征收資源稅、提高特別收益金起征點(diǎn)等，可以使企業(yè)降低成本。

隨著CCUS技術(shù)的快速發(fā)展及其項(xiàng)目規(guī)模的不斷擴(kuò)大，外部融資將成為 CCUS項(xiàng)目獲取資金的重要方式。建議為CCUS項(xiàng)目設(shè)立專(zhuān)項(xiàng)扶持基金，打通金融融資渠道，推動(dòng)金融機(jī)構(gòu)從融資額、利率等方面為 CCUS項(xiàng)目提供支持，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈和政策鏈相互支撐。

3.4 發(fā)揮碳市場(chǎng)在推動(dòng)CCUS發(fā)展中的關(guān)鍵作用

現(xiàn)階段，CCUS減排量尚未被納入中國(guó)碳排放權(quán)交易市場(chǎng)中。建議加快推進(jìn)國(guó)內(nèi)碳市場(chǎng)建設(shè)，將CCUS納入碳市場(chǎng)交易機(jī)制，發(fā)揮碳市場(chǎng)在推動(dòng)CCUS產(chǎn)業(yè)發(fā)展上的關(guān)鍵作用，讓實(shí)踐CCUS項(xiàng)目的企業(yè)獲取一定減排收益以彌補(bǔ)其高昂的投資和成本。對(duì)于已納入碳市場(chǎng)的重點(diǎn)排放企業(yè)單位，建議允許其 CCUS項(xiàng)目的碳捕集量直接抵消碳排放配額；同時(shí)，建議將CCUS項(xiàng)目納入CCER，允許其作為抵消機(jī)制組成部分用于抵消排放配額。

3.5 制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，為CCUS提供經(jīng)濟(jì)技術(shù)支撐

建議建立 CCUS業(yè)務(wù)系列規(guī)章制度，制定專(zhuān)項(xiàng)管理辦法，明確項(xiàng)目全過(guò)程管理流程和相關(guān)規(guī)定，加快構(gòu)建一套完整的、行之有效的CCUS業(yè)務(wù)管理體系，為 CCUS項(xiàng)目的規(guī)?；七M(jìn)提供制度保障。同時(shí)，建立 CO2監(jiān)測(cè)、報(bào)告和核查體系，重點(diǎn)攻關(guān)CCUS全過(guò)程定量監(jiān)測(cè)系列方法，形成基于行業(yè)減排措施的 CCUS全流程 CO2核算方法和基于 CCER的 CCUS全流程 CO2減排方法學(xué)，為 CO2減排量的精準(zhǔn)確定及碳交易奠定基礎(chǔ)，為 CCUS產(chǎn)業(yè)化加速推進(jìn)提供經(jīng)濟(jì)技術(shù)支撐，為中國(guó)在國(guó)際碳市場(chǎng)爭(zhēng)取話語(yǔ)權(quán)。