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CCS(Carbon Capture and Storage)是碳捕获和封存技术,由捕获、运输和封存三个部分组成,是指将CO2从工业或相关能源产业的排放源头分离出来,运输并封存在地质构造中,并长期与大气隔绝的一个过程。
技术的发展离不开资金的支持,低碳技术的不确定性及其高初始成本构成特有的潜在资金风险。单纯依靠传统融资途径不能有效克服目前的资金缺口,因此融资是CCS 技术发展中十分重要的环节。CCS技术目前尚未成熟且成本高昂而政策支持力度与公众认知程度均不足,导致技术融资渠道不通畅, 阻碍了该技术的广泛推广。
目前CCS技术推广的最大障碍在于期望利润较低而碳融资机制缺乏所带来的高成本(Almendra et al,2011)。目前CCS技术的融资激励主要集中在R&D上。据估计,新建燃煤电厂安装CCS装置的捕获与储存总成本达70—100欧元/吨tCO2,而实现大规模商业化运行成本需降低到35欧元/吨tCO2。而为实现IEA建议的10年内4500—6000万吨CO2的存储目标,CCS项目需融资50—80亿美元。
CCS项目融资经验
挪威、加拿大、德国、美国等国家已成功运营CCS示范项目,而有部分项目因融资机制不完善而被搁置。通过对比成功与失败项目的经验,为CCS融资机制的探讨带来启示。
成功CCS项目的经验分析
本文选取了挪威的Mongstad热电联产-CCS项目和Snøhvit天然气田-CCS项目,加拿大的Weyburn-Midale油田 CCS/EOR项目和Boundary Dam燃煤电厂-CCS项目以及德国Schwarze Pumpe燃煤电厂-CCS/EOR项目等成功案例进行分析。表1给出了这几个CCS示范项目的基本信息及成功因素的比较。
表1 CCS示范项目典型案例成功因素分析
从表1 中可以看出,这些项目之所以取得成功,一方面是政府积极参与,包括直接投资和碳税FIT 等激励政策,挪威的两个示范项目便得益于此;另一方面是政府与企业良好的合作关系,加拿大的Boundary Dam项目的成功便源于当地能源公司与政府的合作且公众对项目的支持度较高,而项目的成功还缘于EOR高采收率带来的经济收益,但从这些案例来看,政策性银行等金融机构基本没有参与。
CCS部分失败项目经验总结
同时本文还选取5个CCS示范项目融资失败的案例,分别是美国的FutureGen燃煤电厂+氢气IGCC/CCS项目,挪威Tjeldbergodden油田
CCS/EOR项目,英国Killingholme燃烧前捕获CCS项目,澳大利亚Kwinana IGCC/CCS项目和ZeroGemIGCC/CCS项目。失败原因为中途返修重建、资金缺乏或者技术限制。表2给出了这几个CCS示范项目的基本信息及失败原因的分析。
表2 CCS示范项目典型失败案例原因分析
从表2中可以看出,引起CCS示范项目失败的原因是多种的,最关键的因素在成本、 技术上的不确定性,澳大利亚的两个燃烧前捕获IGCC/CCS项目均缘于CO2储存地点选址方面出现失误,使成本远超预期。同时政府的作用仍然重要,英国Killingholme项目的失败则归咎于其技术投标竞争机制不包括对燃烧前捕获技术的资金支持,这表明了政府融资激励政策的重要性。
通过比较分析CCS成功与失败的案例。本文归纳出影响CCS项目成败的几个关键因素,见表3。
表3 CCS项目成败的影响因素
完善CCS融资机制的建议
借鉴各国低碳技术融资激励政策的经验,结合当前CCS技术融资相关措施,并汲取CCS典型项目的经验教训,针对CCS融资机制提出以下建议:
1) 国际层面上需建立专门针对CCS技术的气候融资机制
气候融资已成为发达国家与发展中国家应对气候变化合作的重要手段。目前还缺乏专门针对CCS技术的国际气候融资机制以筹集大量资金支持技术研究与项目建设,为发展中国家推广CCS技术带来阻碍。因此需要在UNFCCC的框架下或者在世界银行等国际组织的引导下组建专门针对 CCS技术的国际融资机制。
2) 政府需继续在CCS 技术研发和示范项目上大力投资与支持
政府在CCS技术的研发与示范项目建设上扮演公共物品提供者的角色。由于CCS技术层面尚存难题,而受气候谈判形势影响,多数政府缺少针对 CCS技术更为详尽的政策支持框架,很难为CCS技术投资提供稳定的市场预期。
3) 有效地将强制上网电价补贴、税收减免等财税政策运用到CCS 技术中
前期投资成本的不确定性是CCS技术融资困难的突出特征。政府需采取补贴等激励机制, 给予投资者一定的收益预期。燃煤 (气) 电厂安装CCS装置是CCS技术应用的重要领域。可专门针对安装CCS设备的电厂发电量提供一个长期稳定且高于发电成本的电价收购水平 (FIT),对相关设备采用生产税实施减免或加速设备折旧等以减轻投资者的资金压力。
4) 充分利用市场机制促进CCS技术发展
目前适合CCS技术的市场机制主要有: 环境税、排放权交易机制、技术投标机制,而相关市场机制设计需加以完善。从挪威Snøhvit项目可以看出,确立一个有效的碳税水平是必要的;而排放权交易机制除需要价格稳定机制外,配额分配规则、拍卖收益融资及相关方法学均需加以完善;而由英国技术竞争机制得知,投标机制必须对技术提供全面的支持框架。
5) 完善CCS技术的风险管理
技术层面的不完善是CCS推广的一大瓶颈。从部分失败项目的经验教训可以看出,CCS存储选址是一个关键影响因素,这与CCS技术封存的风险息息相关。同时CCS 项目与油田EOR相联系才能更好实现一定的投资收益。所以目前应就CCS存储风险管理加以研究,同时大力推广CCS技术的发展。
6) 大力倡导 Public-Private-Partnerships(PPP) 融资合作框架
缺乏将社会资本引入的有效机制是CCS 融资机制的关键障碍。目前仅有欧洲投资银行、 亚洲发展银行等政策性银行参与其中。而鼓励金融机构等社会资本参与需提高CCS 技术的公众认可度,同时保证所实现的减碳价值可在减排机制中得以确认,以保证CCS技术投资的合理利润预期。而BOT模式作为有效吸引私人投资者参与的融资模式可加以推广,在构建私人投资者与政府良好合作关系的同时注重相关风险的防范。
本文由安静摘编自朱磊、范英、莫建雷著《碳捕获与封存技术经济性综合评价方法》(2016年4月 第1版)第8章,内容有删减。
978-7-03-047526-8
《碳捕获与封存技术经济性综合评价方法》对碳捕获与封存(carbon capture and storage,CCS)技术的经济性展开了系统的评估分析,全书针对CCS的技术特点,通过构建合适的评估方法,从不同角度分析了电厂CCS技术改造的投资评价,包含多个利益相关方的全产业链CCS合作的成本收益分析、带CCS技术的能源技术组合优化,以及CCS技术在我国中长期的减排潜力等。全书将CCS技术与项目层面的投资决策、企业层面的发电组合优化及国家层面的技术发展战略决策等问题结合,在不同维度和时间尺度上分析了CCS技术的经济性。最后基于研究成果给出相关政策启示,并对技术的可行融资模式进行了讨论。
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