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CCUS系列4---国际机构对 CCUS 贡献的评估

2021-11-24 06:47 作者:舍得低碳频道  | 我要投稿

昨天和大家分享了CCUS系列的第三部分:全球和主要国家 CCUS 封存潜力


今天和大家分享第四部分:国际机构对 CCUS 贡献的评估

1、联合国政府间气候变化专门 委员会(IPCC)

2、国际能源署 (IEA)

3、国际可再生能源机构 (IRENA)



不同研究对 CCUS 在不同情景中的减排贡献评估结果差异较大。2030 年,CCUS 在不同情景中的全球减排量为 1~16.7 亿吨 / 年, 平均为 4.9 亿 吨 / 年 ,2050 年 为 27.9~76 亿吨 / 年,平均为 46.6 亿 吨 / 年。


1、联合国政府间气候变化专门 委员会(IPCC)


联合国政府间气候变化专门委员会 (IPCC) 在《IPCC 全球升温 1.5℃特别报告》中指出,2030 年不同路径 CCUS 的减排量为 1~4 亿吨 / 年,2050 年不同路径 CCUS 的减排量为 30~68 亿吨 / 年。IPCC 在第五次评估报告 (2014 年 ) 中指出,CCS 对于全球温室气体减排具有非常重要的意义,绝大多数不考虑 CCS 技术的模型,都无法在 2100 年实现 450 ppm CO2 当量浓度的目标。


《IPCC 全球升温 1.5℃ 特别报告》对 90 种情景进行了评估,几乎所有情景都需要 CCS 的 参与才能够将温升控制在 1.5℃范围内。90% 的情景要求全球封存量在 2050 年达到 36 亿吨 / 年。2020 年全球的 CO2 捕集和封存量约为 4 000 万 吨 / 年,为了实现IPCC提出的 1.5℃情景,2050 年的捕集和封存量需要增加约 100 倍。


在实现 1.5℃目标的四种情景中,仅有终端能源需求大幅下降的情景没有使用 CCUS。在其他三种情景中,从 2020 年到 2100 年,CCUS 技术要逐步实现 3480 亿吨的累积减排量。BECCS 的部署在 2030 年仍然有限 (3 亿吨,情景中位数水平 )。


在将全球温升限制在 1.5℃且没有或仅有限过冲的路径中,到 2030 年全球净人为 CO2 排放量在 2010 年的水平上减少约 45%,在 2050 年左右全球 CO2 达到净零排放,BECCS 规模约为 45 亿吨。在不高于或略超过 1.5℃的路径中,使用 CCS 能够让天然气发电的份额在 2050 年达到约 8%。


2、国际能源署 (IEA)


国际能源署 (IEA) 可持续发展情景 (Sustainable Development Scenario) 的目标是全球于 2070 年实现净零排放,CCUS 是第四大贡献技术,占累积减排量的 15%。


IEA 可持续发展情景描述了实现 《联合国可持续发展议程》与能源相关的关键目标所需要的重要手段,这包括依据《巴黎协定》尽早实现碳达峰和达峰后的迅速减排,以及到 2030 年普及现代能源。


IEA 可持续发展情景中,CCUS 重 要性随时间不断增加,CCUS 的角色可以大致分为三个阶段 :


第一阶段, 2030 年之前


重点将放在已有发电厂和工业过程的碳捕集,比如煤电、化学制品、肥料、水泥以及炼钢冶金。


第二阶段为,2030 年 到 2050 年


CCUS 部署将快速增加,尤其是在水泥、钢铁和化工产业中,将占到这个阶段中碳捕集增量的近三分之一。BECCS 的部署 也将快速增加,占到 15%,尤其是在发电和低碳生物燃料方面。


第三阶段,2050 年到 2070 年


捕集比前一阶段增长 85%,其中 45% 来自于 BECCS,15% 来自于 DAC。天然气相关的 CO2 捕集主要是来 自于蓝氢 ( 化石能源制氢 +CCUS) 生产及天然气发电。


IEA 2050 年全球能源系统净零排放情景 (Net-Zero Emissions, NZE) 下,2030 年全球 CO2 捕集量为 16.7 亿吨 / 年,2050 年为 76 亿吨 / 年。


2030 年来自化石燃料及工业过程、生物质能和 DAC 的碳捕集量分别为 13.25、2.55 和 0.9 亿吨。其中,大约4%的燃煤电厂(50 GW) 及 1% 的天然气电厂 (30GW) 需要配备 CCUS。


2050 年来自化石燃料及工业过程、生物质能和 DAC 的碳捕集量分别为 52.45、13.8 和 9.85 亿吨。其中,捕集的 CO2 中约 95% 进行永久地质封存,5% 用于合成燃料。配备 CCUS 的燃煤电厂和天然气电厂的比例分别上升至约 50%(220 GW) 和 7%(170 GW)。


3、国际可再生能源机构 (IRENA)


在国际可再生能源机构 (IRENA)深度脱碳情景下,2050 年 CCUS 将贡献约 6% 年减排量, 即 27.9 亿 吨 / 年。


IRENA 在 其 2020 年 发 布 的《 利 用 可 再 生 能源达到零排放》报告和《全球可再生能源展望》中,对未来全 球 CO2 排放提出了四个情景:


(1) 基线能源情景 (Baseline EnergyScenario),即巴黎协定签署时的政策情景 。


(2) 计划能源情景 (Planned Energy Scenario),即截至 2019 年各个国家政府的计划政策情景。


(3) 能源转型情景 (Transforming Energy Scenario),即更加具有雄心但仍然可行的情景。


(4) 深 度 脱碳展望 (Deeper Decarbonisation Perspective),即要在 2050―2060 年期间实现净零排放的情景。


到 2050 年,从计划能源情景到能源转型情景,碳减排技术手段将贡献 10% 的减排量,大约 26.1 亿吨。


从能源转型情景到深度脱碳展望,则存在两种情形 :


一种是零排放。


即对所有的发电和工业过程进行深度去碳化,从而达到近零排放。该情形主要靠可再生能源和清洁能源,所以 CCUS 只占到 2%,贡献大约为 2 亿吨 / 年,主要在水泥行业 。


另一种是净零排放。


CCUS 则占到了 34%,贡献量为 35 亿吨 / 年。总体来看,从基线能源情景(2050 年碳排放量 465 亿 吨)到深度脱碳展望的零排放情景, 2050 年碳减排技术大约占到了总体年度减排量的6%(27.9亿吨/年)。



CCUS系列的第四部分的内容就分享到这里,明天和大家分享第五部分的内容:主要发达国家和地区 CCUS 发展路径。



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