CCUS:能源及工业系统深度脱碳重要抓手VIP专享VIP免费

|证券研究报告|
[Table_Title1]
环保
[Table_Invest]
报告日期 2021-12-26
行业研究 专题报
评级 看好|维持
[Table_PicQuote]
市场表现对比图(12 个月)
资料来源:Wind
相关研究
无废城市建设工作方案推动固废
业稳步发展》2021-12-19
《欧美“碳关税”将倒逼国内降碳和
价完善》2021-12-05
《格拉斯哥气候大会落幕,国际碳减排
共识得到强化》2021-11-22
[Table_Risk]
风险提示
1. CCUS 成本和能耗降低速不及预期
风险;
2. 碳中和战略推进进度不及预期风险
[Table_Title]
CCUS:能源及工业系统深度脱碳重要抓手
[Table_Summary]
CCUS:能源及工业系统深度脱碳重要抓手
应对日益严峻的气候变化是全球各国的共同命题,《巴黎协定》提出长期目标是将全球
平均气温较工业化时期上升幅度控制在 2℃以内,并努力将温度上升幅度限制在 1.5
以内;该目标在 2021 年格拉斯哥大会上得到进一步强化。可稳定发电和调峰的煤电在
未来较长一段时间内仍将保有一定装机量,且钢铁、水泥等工业行业面临深度脱碳的压
力。因此,在迈向碳中和过程中,以二氧化碳捕集、利用和封存CCUS)为代表的负
碳技术将发挥至关重要的补充作用。
项目规模:全球项目总135 个,捕集能力 1.5 亿吨 CO2
全球截至 2021 9月份,全球商业化运行CCS 项目数量 135 个,其中运营中 27
个、暂停运营 2个、在建中 106 个;北美 78 个、欧38 个、中国 6个。项目总数较
2020 年底的 65 个(26 个运营中+2 个暂停运营+37 个在建项目)实现翻倍增长;可实
现约 1.49 亿吨二氧化碳捕集和封存,较 2017 年的捕集能力年化增速接近 30%
我国:目前已投运和建设中的 CCUS 示范项目数量达到 49 个(运营中 38 +在建 11
个)。已投运项目合计注入封存 CO2超过 200 万吨,形成 CO2捕集能力 296 万吨
潜力评估:2060 CCUS 减排量10-18 亿吨
预计 2030 年我国碳达峰时全国碳排放总量约 104.6 亿吨。《中国二氧化碳捕集利用与
封存CCUS年度报告2021对国内外的研究成果进行了汇总分析,测算碳中和目
标下中国 CCUS 的减排需求为:2030 0.2-4.1 亿吨,2050 6.0-14.5 亿吨,2060
10.0-18.2 亿吨。
成本分析:电力减排成300-600 /吨,未来降本空间大
CCUS 技术的能耗和成本随着 CO2浓度的降低而增加,水泥行业的 CCUS 能耗最高,
其次为电力和甲醇生产,煤化工和石油化工行业该指标相对较低。电力和水泥的净减排
成本分别为 300-600 /CO2180-730 /CO2为我国减排成本最高的行业;
化工和石油化工的一体化驱油示范项目净减排成本最低可达到 120 /CO2
随着技术进步和规模化效应,未来 CCUS 成本存下降空间。1技术进步:预计第二代
新型碳捕集技术成本将较第一代成熟技术降低 30%以上;2)规模效应:假设学习速率
8%,当 CCUS 数量从 10 座增长到 1000 座时,碳捕集的成本将减低 50%左右;实
际中,预计 2026 年投运的项目平均碳捕集成本约 40 美元/CO2
(约 255 元人民币/
CO2,较 2008-2014 年期间投运的项目的 60-110 美元/CO2下降约 33%-64%
-19%
-6%
7%
20%
33%
45%
2020-12 2021-3 2021-6 2021-9 2021-12
公用事业 上证综合指数
沪深300指数
分析师及联系人
[Table_Author]
徐科 任楠 贾少波
(8621)61118721 (8621)61118721 (8621)61118721
xuke2@cjsc.com.cn rennan@cjsc.com.cn jiasb@cjsc.com.cn
执业证书编号: 执业证书编号: 执业证书编号:
S0490517090001 S0490518070001 S0490520070003
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44423
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行业研究丨专题报告
目录
CCUS:能源及工业系统深度脱碳重要抓手 .................................................................................. 3
技术介绍:二氧化碳捕获、利用、封存 ........................................................................................ 3
项目规模:全球项目总计 135 个,捕集能力 1.5 亿吨 CO2 ........................................................... 6
潜力评估:2060 CCUS 减排量达 10-18 亿吨 ........................................................................ 11
成本分析:电力减排成本 300-600 /吨,未来降本空间大 ........................................................ 12
本周推荐组合 ............................................................................................................................. 14
图表目录
1CCUS 产业链及技术环节 ................................................................................................................................... 4
2CCUS 技术及主要类型示意图 ............................................................................................................................ 4
32010-2021 9月全CCS 设施捕集能力(百万吨二氧化碳) ....................................................................... 8
4:我国已投运 CCUS 项目类型统计 ....................................................................................................................... 9
52025-2060 各行业 CCUS 二氧化碳减排需求潜力(亿吨/年) ..................................................................... 12
6:我国主要排放源已投运 CCUS 范项目的捕集能耗 ...................................................................................... 13
7:我国主要排放源已投运 CCUS 范项目净减排成本 ...................................................................................... 13
8:燃煤电厂燃烧后碳捕集成本.............................................................................................................................. 14
9:长江环保推荐组合累计收益率走势(2020 年年初以来) ................................................................................ 15
1CCUS 全链中各环节发展现状 ........................................................................................................................... 5
2:二氧化碳地质封存利用技术的基本情 ............................................................................................................. 6
32020 年底全球范围内处于运行状态的大规模 CCUS 设施 ................................................................................. 7
4:截至 2021 10 月全球商业化运行CCS 项目数量情况(个 ...................................................................... 8
5:我国典型 CCUS 项目案例 .................................................................................................................................. 9
6:中国 CCUS 典型项目吨 CO2成本统计 ............................................................................................................. 13
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行业研究丨专题报告
CCUS:能源及工业系统深度脱碳重要抓手
应对日益严峻的气候变化是全球各国的共同命题,《巴黎协定》提出长期目标是将全球
平均气温较工业化时期上升幅度控制在 2℃以内,并努力将温度上升幅度限制在 1.5
以内;该目标在 2021 年格拉斯哥大会上得到进一步强化。我国提出 2030 年前实现碳
达峰、2060 年实现碳中和的战略目标,该目标的实现依赖能源结构、交通结构、产业结
构的深度转型,我国的碳排放来源中:电力占比 44.4%、钢铁占比 18.0%、建材占比
12.5%、交运占比 7.8%、化工占比 2.6%等。
从能源端来看,当前我国化石能源消费占比高达 85%左右,其中煤电仍是我国电
力供应的主力,二氧化碳排放量居高不下;以风电、光伏为代表的可再生能源电力
目前正处于快速发展过程中,但其发电具有具备波动大、稳定性弱的特点,因而稳
定性较好的煤电在我国能源体系中将继续占有一席之地,能源系统本身的节能减
排、提质增效已经达到全球先进水平,进一步提升的空间较小,可借助负碳技术实
现深度脱碳。
从工业端来看,水泥、钢铁等行业的深度脱碳需要依赖工艺技术的全方位革新,
如水泥生产的碳排放来自于石灰石原料本身的锻造过程,若要实现零碳排放需要
从底层实现原材料的颠覆,而这涉及到产业链的各个环节,技术路径进展缓慢。
一种可行的减排方案为借助负碳技术。
综上,在迈向碳中和过程中,以二氧化碳捕集、利用和封存CCUS)为代表的负碳技
术将发挥至关重要的作用,是推动碳减排的重要补充。
技术介绍:二氧化碳捕获、利用、封存
CCS CCUS二氧化碳捕获和封存技术Carbon Capture and Storage, CCS)是
指把二氧化碳从工业或相关能源中分离出来,并输送、储存在特定地点,实现与大气长
期隔绝的过程。CCS 是迈向全球碳中和以及实现《巴黎协定》约束目标的重要途径,
国于 2006 年首次提出二氧化碳捕获、利用和封存技术Carbon Capture, Utilization and
StorageCCUS,该技术将捕获的二氧化碳进行循环再利用,在实现碳减排的过程中
产生经济效益,降低社会成本。目前 CCUS 已在全球范围内获得广泛认可。
|证券研究报告|[Table_Title1]环保[Table_Invest]报告日期2021-12-26行业研究专题报告评级看好|维持[Table_PicQuote]市场表现对比图(近12个月)资料来源:Wind相关研究•《“无废城市”建设工作方案推动固废产业稳步发展》2021-12-19•《欧美“碳关税”将倒逼国内降碳和碳价完善》2021-12-05•《格拉斯哥气候大会落幕,国际碳减排共识得到强化》2021-11-22[Table_Risk]风险提示1.CCUS成本和能耗降低速不及预期风险;2.碳中和战略推进进度不及预期风险。[Table_Title]CCUS:能源及工业系统深度脱碳重要抓手[Table_Summary]⚫CCUS:能源及工业系统深度脱碳重要抓手应对日益严峻的气候变化是全球各国的共同命题,《巴黎协定》提出长期目标是将全球平均气温较工业化时期上升幅度控制在2℃以内,并努力将温度上升幅度限制在1.5℃以内;该目标在2021年格拉斯哥大会上得到进一步强化。可稳定发电和调峰的煤电在未来较长一段时间内仍将保有一定装机量,且钢铁、水泥等工业行业面临深度脱碳的压力。因此,在迈向碳中和过程中,以二氧化碳捕集、利用和封存(CCUS)为代表的负碳技术将发挥至关重要的补充作用。⚫项目规模:全球项目总计135个,捕集能力1.5亿吨CO2全球:截至2021年9月份,全球商业化运行的CCS项目数量135个,其中运营中27个、暂停运营2个、在建中106个;北美78个、欧洲38个、中国6个。项目总数较2020年底的65个(26个运营中+2个暂停运营+37个在建项目)实现翻倍增长;可实现约1.49亿吨二氧化碳捕集和封存,较2017年的捕集能力年化增速接近30%。我国:目前已投运和建设中的CCUS示范项目数量达到49个(运营中38个+在建11个)。已投运项目合计注入封存CO2超过200万吨,形成CO2的捕集能力296万吨。⚫潜力评估:2060年CCUS减排量达10-18亿吨预计2030年我国碳达峰时全国碳排放总量约104.6亿吨。《中国二氧化碳捕集利用与封存(CCUS)年度报告(2021)》对国内外的研究成果进行了汇总分析,测算碳中和目标下中国CCUS的减排需求为:2030年0.2-4.1亿吨,2050年6.0-14.5亿吨,2060年10.0-18.2亿吨。⚫成本分析:电力减排成本300-600元/吨,未来降本空间大CCUS技术的能耗和成本随着CO2浓度的降低而增加,水泥行业的CCUS能耗最高,其次为电力和甲醇生产,煤化工和石油化工行业该指标相对较低。电力和水泥的净减排成本分别为300-600元/吨CO2、180-730元/吨CO2,为我国减排成本最高的行业;煤化工和石油化工的一体化驱油示范项目净减排成本最低可达到120元/吨CO2。随着技术进步和规模化效应,未来CCUS成本存下降空间。1)技术进步:预计第二代新型碳捕集技术成本将较第一代成熟技术降低30%以上;2)规模效应:假设学习速率为8%,当CCUS数量从10座增长到1000座时,碳捕集的成本将减低50%左右;实际中,预计2026年投运的项目平均碳捕集成本约40美元/吨CO2(约255元人民币/吨CO2),较2008-2014年期间投运的项目的60-110美元/吨CO2下降约33%-64%。-19%-6%7%20%33%45%2020-122021-32021-62021-92021-12公用事业上证综合指数沪深300指数分析师及联系人[Table_Author]●徐科●任楠●贾少波(8621)61118721(8621)61118721(8621)61118721xuke2@cjsc.com.cnrennan@cjsc.com.cnjiasb@cjsc.com.cn执业证书编号:执业证书编号:执业证书编号:S0490517090001S0490518070001S0490520070003请阅读最后评级说明和重要声明44423请阅读最后评级说明和重要声明2/16行业研究丨专题报告目录CCUS:能源及工业系统深度脱碳重要抓手..................................................................................3技术介绍:二氧化碳捕获、利用、封存........................................................................................3项目规模:全球项目总计135个,捕集能力1.5亿吨CO2...........................................................6潜力评估:2060年CCUS减排量达10-18亿吨........................................................................11成本分析:电力减排成本300-600元/吨,未来降本空间大........................................................12本周推荐组合.............................................................................................................................14图表目录图1:CCUS产业链及技术环节...................................................................................................................................4图2:CCUS技术及主要类型示意图............................................................................................................................4图3:2010-2021年9月全球CCS设施捕集能力(百万吨二氧化碳).......................................................................8图4:我国已投运CCUS项目类型统计.......................................................................................................................9图5:2025-2060年各行业CCUS二氧化碳减排需求潜力(亿吨/年).....................................................................12图6:我国主要排放源已投运CCUS示范项目的捕集能耗......................................................................................13图7:我国主要排放源已投运CCUS示范项目净减排成本......................................................................................13图8:燃煤电厂燃烧后碳捕集成本..............................................................................................................................14图9:长江环保推荐组合累计收益率走势(2020年年初以来)................................................................................15表1:CCUS全链中各环节发展现状...........................................................................................................................5表2:二氧化碳地质封存利用技术的基本情况.............................................................................................................6表3:2020年底全球范围内处于运行状态的大规模CCUS设施.................................................................................7表4:截至2021年10月全球商业化运行的CCS项目数量情况(个)......................................................................8表5:我国典型CCUS项目案例..................................................................................................................................9表6:中国CCUS典型项目吨CO2成本统计.............................................................................................................13请阅读最后评级说明和重要声明3/16行业研究丨专题报告CCUS:能源及工业系统深度脱碳重要抓手应对日益严峻的气候变化是全球各国的共同命题,《巴黎协定》提出长期目标是将全球平均气温较工业化时期上升幅度控制在2℃以内,并努力将温度上升幅度限制在1.5℃以内;该目标在2021年格拉斯哥大会上得到进一步强化。我国提出2030年前实现碳达峰、2060年实现碳中和的战略目标,该目标的实现依赖能源结构、交通结构、产业结构的深度转型,我国的碳排放来源中:电力占比44.4%、钢铁占比18.0%、建材占比12.5%、交运占比7.8%、化工占比2.6%等。➢从能源端来看,当前我国化石能源消费占比高达85%左右,其中煤电仍是我国电力供应的主力,二氧化碳排放量居高不下;以风电、光伏为代表的可再生能源电力目前正处于快速发展过程中,但其发电具有具备波动大、稳定性弱的特点,因而稳定性较好的煤电在我国能源体系中将继续占有一席之地,能源系统本身的节能减排、提质增效已经达到全球先进水平,进一步提升的空间较小,可借助负碳技术实现深度脱碳。➢从工业端来看,水泥、钢铁等行业的深度脱碳需要依赖工艺技术的全方位革新,例如水泥生产的碳排放来自于石灰石原料本身的锻造过程,若要实现零碳排放需要从底层实现原材料的颠覆,而这涉及到产业链的各个环节,技术路径进展缓慢。另一种可行的减排方案为借助负碳技术。综上,在迈向碳中和过程中,以二氧化碳捕集、利用和封存(CCUS)为代表的负碳技术将发挥至关重要的作用,是推动碳减排的重要补充。技术介绍:二氧化碳捕获、利用、封存从CCS到CCUS:二氧化碳捕获和封存技术(CarbonCaptureandStorage,CCS)是指把二氧化碳从工业或相关能源中分离出来,并输送、储存在特定地点,实现与大气长期隔绝的过程。CCS是迈向全球碳中和以及实现《巴黎协定》约束目标的重要途径,我国于2006年首次提出二氧化碳捕获、利用和封存技术(CarbonCapture,UtilizationandStorage,CCUS),该技术将捕获的二氧化碳进行循环再利用,在实现碳减排的过程中产生经济效益,降低社会成本。目前CCUS已在全球范围内获得广泛认可。请阅读最后评级说明和重要声明4/16行业研究丨专题报告图1:CCUS产业链及技术环节资料来源:中国二氧化碳捕集利用与封存(CCUS)年度报告(2021),长江证券研究所图2:CCUS技术及主要类型示意图资料来源:中国二氧化碳捕集利用与封存(CCUS)年度报告(2021),长江证券研究所请阅读最后评级说明和重要声明5/16行业研究丨专题报告碳捕获:碳捕获是指将CO2从工业生产、能源利用和大气中分离出来的过程。在电力行业,传统的碳捕获方式包括燃烧前捕获、燃烧后捕获、富氧燃烧等;在煤化工、钢铁、水泥等行业中二氧化碳的工业分离过程属于燃烧前捕获。其中,燃烧后捕获不涉及对燃料的直接改变,原有系统更改较少,仅需在现有的燃烧装置后增加碳捕集装置,为当前应用最广泛的碳捕获技术。碳运输:碳运输是指将捕获的CO2运送到需要利用或封存的地方的过程。二氧化碳的运输方式包括管道运输、罐车运输、船舶运输等,其中管道适合长距离、大规模运输,但管道建设投资大;公路罐车适合短距离、小规模运输,铁路罐车适合长距离、大规模运输,罐车运输存在蒸发泄漏、运输成本高的缺点;船舶运量大、运距超远、适合近海封存运输,同样有投资成本高的问题。碳运输方式的选择需要具体参考项目区域、项目规模等因素。碳利用:二氧化碳的资源化利用包括物理利用(灭火剂和碳酸性饮料添加剂、制取干冰等)、化工利用(生产纯碱、小苏打以及各种金属碳酸盐等大宗无机化工产品,加氢合成甲醇、合成乙烯和丙烯等)、生物利用(微藻固碳和CO2气肥)、地质利用。其中,地质利用技术包括CO2强化石油开采技术、强化天然气开采技术、增强页岩气开采技术等,其中强化石油开采技术已有几十年的应用历史,为当前唯一达到商业化利用水平的地质封存利用技术,该技术可提高原油采收率7%-15%,延长油井生产寿命15-20年,且泄漏的可能性很小。碳封存:碳封存是指将捕获的CO2注入深部地质层,实现与大气的长期隔绝,包括深部不可采煤层封存、深部咸水层封存、枯竭油气藏封存、深海封存、矿化封存等。表1:CCUS全链中各环节发展现状技术环节可选技术研究阶段示范阶段特定条件下经济可行商业应用CO2捕获燃烧前捕获√富氧燃烧√燃烧后捕获√化学链燃烧√煤炭分级气化技术√CO2运输管道√罐车√船舶√CO2利用与封存资源化利用物理利用√化工利用√生物利用√地质封存利用CO2强化石油开采技术√驱替煤层气技术√强化天然气开采技术√增强页岩气开采技术√增强地热系统√铀矿地浸开采√请阅读最后评级说明和重要声明6/16行业研究丨专题报告强化深部咸水开采√地质封存深部不可采煤层√深部咸水层√枯竭油气藏√深海封存√矿化封存√资料来源:《碳捕获、利用和封存(CCUS)技术发展现状及应用展望》(王静等),长江证券研究所表2:二氧化碳地质封存利用技术的基本情况名称地质体利用类型利用潜力CO2强化石油开采技术(CO2-EOR)枯竭的油藏提高石油的采收率提高原油采收率7%~15%,延长油井生产寿命15~20年。技术成熟,泄漏的可能性很小CO2驱替煤层气技术(CO2-ECBM)深部不可采煤层强化煤层气开采可存储量可达12Gt,但CO2注入能力低,经验较缺乏,CO2和煤基质之间的反应仍需要研究CO2强化天然气开采技术(CO2-EGR)枯竭的天然气藏提高天然气的采收率可存储量可达34.5Gt,但仍需对CO2气田的各种力学以及相关问题进行研究CO2增强页岩气开采技术页岩提高页岩气采收率超临界CO2作为压裂液,具有强吸附性、强流动性等特点,且不含水、无残留,但仍存在储层性质、气体注入、产出时间等不确定因素CO2增强地热系统技术(CO2-EGS)地热系统开采地热资源不会产生明显的矿物溶解和沉淀问题,能耗低,但仍需对CO2地球化学过程等问题进行研究CO2铀矿地浸开采技术铀矿开采铀流程短、对环境影响小、已实现大规模工业应用CO2强化深部咸水开采技术(CO2-EWR)深部咸水高附加值液体矿产资源或开采深部水资源CO2封存量达144Gt,在封存CO2的同时,可缓解地层压力、水资源危机资料来源:《碳捕获、利用和封存(CCUS)技术发展现状及应用展望》(王静等),长江证券研究所项目规模:全球项目总计135个,捕集能力1.5亿吨CO2根据GlobalCCSInstitute发布的《GlobalStatusofCCS2020》报告将碳捕集设施分为两大类:商业化设施和试点示范设施。其中,截至2020年底全球有28个处于运营阶段的商业化CCUS项目,其中美国14个、加拿大4个、中国3个、挪威2个,澳大利亚/沙特/巴西/阿联酋/卡塔尔各1个;运营项目捕集能力合计约4000万吨二氧化碳。➢捕集类型:大规模设施中26个为工业过程分离中捕集CO2,主要分布在天然气处理、化肥生产、乙醇生产、甲醇生产、钢铁生产、石油精炼领域,另外2个为发电领域的燃烧后捕集。➢利用封存类型:大规模设施中22个为EOR(CO2强化石油开采技术),6个为专用地质封存。请阅读最后评级说明和重要声明7/16行业研究丨专题报告表3:2020年底全球范围内处于运行状态的大规模CCUS设施国家设施名称状态投运时间行业最大捕集能力(Mt/a)捕集类型封存类型美国TerrellNaturalGasProcessingPlant(formerlyValVerdeNaturalGasPlants)运行中1972天然气处理0.40工业分离EOR美国EnidFertilizer运行中1982化肥生产0.20工业分离EOR美国ShuteCreekGasProcessingPlant运行中1986天然气处理7.00工业分离EOR挪威SleipnerCO2Storage运行中1996天然气处理工业分离专用地质封存美国GreatPlainsSynfuelsPlantandWeyburn-Midale运行中2000合成天然气3.00工业分离EOR美国CoreEnergyCO2EOR运行中2003天然气处理0.35工业分离EOR中国中石化中原油田碳捕集与封存项目运行中2006化工生产0.12工业分离EOR挪威SnhvitCO2Storage运行中2008天然气处理0.70工业分离专用地质封存美国ArkalonCO2CompressionFacility运行中2009乙醇生产0.29工业分离EOR美国CenturyPlant运行中2010天然气处理5.00工业分离EOR和地质封存美国BonanzaBioEnergyCCUSEOR运行中2012乙醇生产0.10工业分离EOR美国PCSNitrogen运行中2013化肥生产0.30工业分离EOR巴西PetrobrasSantosBasinPre-SaltOilFieldCCS运行中2013天然气处理4.60工业分离EOR美国LostCabinGasPlant暂停运行2013天然气处理0.90工业分离EOR美国CoffeyvilleGasificationPlant运行中2013化肥生产1.00工业分离EOR美国AirProductsSteamMethaneReformer运行中2013制氢1.00工业分离EOR加拿大BoundaryDamCarbonCaptureandStorage运行中2014发电1.00燃烧后捕集EOR沙特阿拉伯UthmaniyahCO2-EORDemonstration运行中2015天然气处理0.80工业分离EOR加拿大Quest运行中2015制氢油砂升级1.20工业分离专用地质封存中国克拉玛依敦化石油CCUSEOR运行中2015化工生产甲醇0.10工业分离EOR阿联酋AbuDhabiCCS(Phase1beingEmiratesSteelIndustries)运行中2016钢铁制造0.80工业分离EOR美国PetraNovaCarbonCapture停止运行2017发电1.40燃烧后捕集EOR美国IllinoisIndustrialCarbonCaptureandStorage运行中2017乙醇生产–乙醇厂1.00工业分离专用地质封存中国中石油吉林油田CO2EOR运行中2018天然气处理0.60工业分离EOR澳大利亚GorgonCarbonDioxideInjection运行中2019天然气处理4.00工业分离专用地质封存卡塔尔QatarLNGCCS运行中2019天然气处理1.00工业分离专用地质封存请阅读最后评级说明和重要声明8/16行业研究丨专题报告加拿大AlbertaCarbonTrunkLine(ACTL)withNutrienCO2Stream运行中2020化肥生产0.30工业分离EOR加拿大AlbertaCarbonTrunkLine(ACTL)withNorthWestRedwaterPartnership'sSturgeonRefineryCO2Stream运行中2020石油精炼1.40工业分离EOR资料来源:《碳捕获、利用和封存(CCUS)技术发展现状及应用展望》(王静等),长江证券研究所截至2021年9月份,全球商业化运行的CCS项目数量135个,其中运营中27个、暂停运营2个、在建中106个;北美78个、欧洲38个、中国6个。项目总数较2020年的65个项目(26个运营中+2个暂停运营+37个在建项目)实现翻倍增长;可实现约1.49亿吨二氧化碳捕集和封存,较2017年的捕集能力年化增速接近30%(2011-2017年规划项目总能力逐渐下降主要源于经济危机和欧债危机后,各国将重心放在恢复经济建设上)。表4:截至2021年10月全球商业化运行的CCS项目数量情况(个)地区运营中暂缓运营建设中合计北美1626078欧洲3-3538中国3-36海湾合作理事会3-14其他地区2-79合计272106135资料来源:《GlobalStatusofCCSReport2021》,长江证券研究所图3:2010-2021年9月全球CCS设施捕集能力(百万吨二氧化碳)资料来源:《GlobalStatusofCCSReport2021》,长江证券研究所(注:蓝色图形为尚处于开发中项目规模。)请阅读最后评级说明和重要声明9/16行业研究丨专题报告根据科学技术部向全国征集CCUS示范项目的统计结果,目前我国已投运和建设中的CCUS示范项目数量达到49个(运营中38个+在建11个)。其中,已投运项目合计注入封存CO2超过200万吨,形成CO2的捕集能力296万吨。➢技术环节:捕集类15个、化工与生物利用类9个、地质利用与封存类14个;➢行业分布:15个捕集类项目中应用在电力行业的11个,水泥行业的3个,煤化工行业1个;➢项目规模:已投运38个示范CCUS项目中,小规模项目数量仍占据多数,项目规模在10万吨以下有29个,规模超过50万吨的仅有中石化中原石油勘探局CO2埋存驱油项目和中石油吉林油田分公司CO2-EOR两个示范项目。随着技术水平提升和“双碳”目标驱动,大型项目数量越来越多,例如今年7月份中石化胜利油田分公司CCUS全流程示范项目启动建设,将为我国首个年捕集封存CO2百万吨以上项目;国家能源投资集团泰州项目(50万吨)和新疆哈密CO2捕集与驱油项目(百万吨)处于筹备建设阶段。图4:我国已投运CCUS项目类型统计资料来源:《我国碳捕集利用与封存技术的示范工程进展》(张贤等),长江证券研究所表5:我国典型CCUS项目案例项目名称所在省区市捕集工业类型捕集技术捕集规模(万吨/年)输送方式输送距离(km)处置技术投运年份2021年状态大庆油田CO2-EOR示范项目黑龙江大庆天然气处理燃烧前(伴生气分离)-罐车(外购气)+管道(徐深九天然气净化厂)-EOR2003运行中联煤驱煤层气项目(柿庄)山西沁水外购气__罐车-ECBM2004运行中中石化华东油气田CCUS全流程示范项目江苏东台化工厂燃烧前10槽车槽船100EOR2005运行中化工与生物利用类,9个地质利用与封存类,14个电力,11个水泥,3个煤化工,1个捕集类,15个请阅读最后评级说明和重要声明10/16行业研究丨专题报告石油吉林油田CO2-EOR研究与示范吉林松原天然气处理燃烧前(伴生气分离)60管道20EOR2008运行中华能高碑店电厂北京燃煤电厂燃烧后吸收(化学)0.3__-2008撤资,已停运华能石洞口电厂上海石洞口燃煤电厂燃烧后(化学吸收)12__工业利用与食品2009间歇式运行中石化胜利油田CO2-EOR项目山东东营燃煤电厂燃烧后(化学吸收)4罐车_EOR2010运行中电投重庆双槐电厂碳捕集示范项目重庆燃煤电厂燃烧后(化学吸附)1__用于焊接保护、电厂发电机氢冷置换等2010运行中国家能源集团鄂尔多斯咸水层封存项目内蒙古鄂尔多斯煤制油燃烧前(物理吸附)10罐车~13咸水层封存2011于2016年停止注入,监测中云港清洁能源动力系统研究设施江苏连云港燃煤电厂燃烧前3管道_放空2011运行中华能天然气发电烟气燃烧后捕集实验装置北京燃气电厂燃烧后0.12012已停运国电集团天津北塘热电厂天津燃煤电厂燃烧后(化学吸附)2罐车_食品应用2012运行中联煤驱煤层气项目(柳林)山西柳林___罐车-ECBM2012运行中长石油陕北煤化工万吨/年CO2捕集与示范陕西西安煤制气燃烧前(物理吸收)30罐车200EOR2013运行中华中科技大学35MW富氧燃烧示范湖北武汉燃煤电厂富氧燃烧10罐车_工业应用2014运行中华能长春热电厂燃烧后捕集项目吉林长春燃煤电厂燃烧后0.12014间歇运行中石化中原油田CO2-EOR项目河南濮阳化肥厂燃烧前(化学吸收)10罐车-EOR2015运行中拉玛依敦华石油-新疆油田CO2-EOR项目新疆克拉玛依甲醇厂燃烧前(化学吸收)10罐车26EOR2015运行中能绿色煤电IGCC厂捕集利用和封存天津燃煤电厂燃烧前(化学吸收)10罐车_放空2015捕集装置完成,利用与封存工程延迟实验验证完毕,停止封存请阅读最后评级说明和重要声明11/16行业研究丨专题报告长庆油田CO2-EOR项目陕西西安甲醇厂燃烧前5罐车-EOR2017运行中中石化齐鲁石油化工CCS项目山东淄博化工厂燃烧前35管道EOR2017运行中北京琉璃河水泥窑尾烟气碳捕捉及应用项目北京琉璃河水泥厂燃烧前0.1工业利用2017运行中300Nm3/h烟气CO2化学吸收中试平台浙江杭州燃油锅炉燃烧后捕集0.05实验2017间歇运行新疆准东CO2-EWR野外先导性试验新疆维吾尔自治区昌吉回族自治州-燃烧后捕集-罐车实验2018实验海螺集团芜湖白马山水泥厂5万吨级二氧化碳捕集与纯化示范项目安徽芜湖水泥厂5罐车__2018运行中华润电力海丰碳捕集测试平台广东省海丰县燃煤电厂燃烧后2无__2019运行中丽水36-1气田CO2分离、液化及制取干冰项目浙江温州天然气开采燃烧前捕集5海运/罐车商品2019间歇运行国家能源集团国华锦界电厂15万吨/年燃烧后CO2捕集与封存全流程示范项目陕西榆林燃煤电厂燃烧后15咸水层封存2020建设中齐鲁石化-胜利油田CCUS项目淄博市化工厂低温甲醇洗100槽车80驱油封存2022正式启动建设国核工业集团有限公司通辽地浸采铀内蒙古通辽___罐车_地浸采铀--资料来源:中国二氧化碳捕集利用与封存(CCUS)年度报告(2021),长江证券研究所潜力评估:2060年CCUS减排量达10-18亿吨根据《中国长期低碳发展战略与转型路径研究》综合报告,在强化国家自主贡献(NDC)目标下,“十四五”和“十五五”GDP的二氧化碳强度下降幅度均可保持在20%左右,到2025年即可达到二氧化碳排放峰值平台期,2030年前实现碳达峰并开始下降,届时全国碳排放总量约104.6亿吨。请阅读最后评级说明和重要声明12/16行业研究丨专题报告《中国二氧化碳捕集利用与封存(CCUS)年度报告(2021)》对国内外的研究成果进行了汇总分析,测算碳中和目标下中国CCUS的减排需求为:2030年0.2-4.1亿吨,2050年6.0-14.5亿吨,2060年10.0-18.2亿吨。图5:2025-2060年各行业CCUS二氧化碳减排需求潜力(亿吨/年)资料来源:中国二氧化碳捕集利用与封存(CCUS)年度报告(2021),长江证券研究所(注:柱形图数据展示的是区间中值;DACCS为“直接空气碳捕获和储存”;BECCS为“生物能源与碳捕获和储存”。)成本分析:电力减排成本300-600元/吨,未来降本空间大CCUS技术以及将在碳中和路径中扮演重要的角色,但迄今为止全球商业化运营的项目水量仍旧较少,最主要的原因在于其经济性目前仍旧较差。CCUS技术的能耗和成本随着CO2浓度的降低而增加,在我国15个示范捕集项目中,中低浓度排放源CO2捕集项目有14个,高浓度排放源捕集项目仅有1个。根据张贤等作者的《我国碳捕集利用与封存技术发展研究》统计,水泥行业的CCUS能耗最高,其次为电力和甲醇生产,煤化工和石油化工行业该指标相对较低。电力和水泥的净减排成本分别为300-600元/吨CO2、180-730元/吨CO2,为我国减排成本最高的行业;煤化工和石油化工的一体化驱油示范项目净减排成本最低可达到120元/吨CO2。03691215202520302035204020502060煤电气电钢铁水泥BECCSDACCS2.0-5.00.2-1.00.9-1.11.8-2.13.0-6.02.0-3.00.1-0.30.2-4.11.2-8.53.7-13.06.0-14.510.0-18.2请阅读最后评级说明和重要声明13/16行业研究丨专题报告图6:我国主要排放源已投运CCUS示范项目的捕集能耗图7:我国主要排放源已投运CCUS示范项目净减排成本资料来源:《我国碳捕集利用与封存技术发展研究》(张贤等),长江证券研究所(注:资料来源于国内现行39个示范项目成本和能耗统计数据。)资料来源:《我国碳捕集利用与封存技术发展研究》(张贤等),长江证券研究所(注:资料来源于国内现行39个示范项目成本和能耗统计数据。)表6:中国CCUS典型项目吨CO2成本统计时间项目名称捕集封存吨CO2成本(元/吨)捕集类型捕集规模(万吨/年)注入量(万吨)2011国家能源集团鄂尔多斯咸水层封存项目煤制油10102492013长石油陕北煤化工万吨/年CO2捕集与示范煤制气3051202008石油吉林油田CO2-EOR研究与示范天然气处理60251662010中石化胜利油田CO2-EOR项目燃煤电厂444502015中石化中原油田CO2-EOR项目化肥厂10103502014华中科技大学35MW富氧燃烧示范燃煤电厂10-780-9002015拉玛依敦华石油-新疆油田CO2-EOR项目甲醇厂105~108002019华润电力海丰碳捕集测试平台燃煤电厂2-500合计13661.5434.4资料来源:中国二氧化碳捕集利用与封存(CCUS)年度报告(2021),长江证券研究所随着技术进步和规模化效应,未来CCUS成本存下降空间。1)技术维度:当前第一代碳捕集技术(燃烧后捕集、燃烧前捕集、富氧燃烧)发展成熟,而第二代技术(例如新型膜分离技术、新型吸收技术、新型吸附技术、增压富氧燃烧技术等)仍处于实验室研发或小试阶段,技术成熟后能耗和成本会比成熟的第一代技术降低30%以上。2)规模化效应:根据学习速率(当产能或产出翻倍时制造成本的下降幅度),例如光伏、陆上风电、海上风电的学习速率分别为23%、12%、12%;天然气联合循环、燃气电厂、燃煤电厂的该指标分别为14%、15%、8%。《GlobalStatusofCCSReport2019》估算,假设学习速率为8%,当CCUS数量从10座增长到1000座时,碳捕集的成本将减低50%左右。请阅读最后评级说明和重要声明14/16行业研究丨专题报告实际应用案例中也已经呈现出成本降低的趋势,如下图所示,预计2026年投运的项目平均碳捕集成本约40美元/吨CO2(约255元人民币/吨CO2),较2008-2014年期间投运的项目的60-110美元/吨CO2下降约33%-64%。图8:燃煤电厂燃烧后碳捕集成本资料来源:《GlobalStatusofCCSReport2019》,长江证券研究所(注:绿色为历史旧项目;红色为当前开始运营的项目;蓝色是未来规划建成的项目。)本周推荐组合长江环保团队上周推荐组合为伟明环保(25%)、谱尼测试(30%)、奥福环保(20%)、龙净环保(25%),组合收益率0.43%,跑赢沪深300指数1.11pct,跑赢长江证券环保指数3.18pct;2020年初至今组合累计收益率87.56%,跑赢沪深300指数65.20pct,跑赢长江证券环保指数75.05pct。本周推荐为:伟明环保(25%)、谱尼测试(30%)、三峰环境(20%)、龙净环保(25%)。组合累计收益率如下图:请阅读最后评级说明和重要声明15/16行业研究丨专题报告图9:长江环保推荐组合累计收益率走势(2020年年初以来)资料来源:Wind,长江证券研究所85.21%41.29%87.56%22.36%12.52%-20%-10%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%12-2801-2702-2603-2704-2605-2606-2507-2508-2409-2310-2311-2212-2201-2102-2003-2204-2105-2106-2007-2008-1909-1810-1811-1712-17长江环保组合累计收益率走势长江环保组合沪深300环保指数(长江)行业研究丨专题报告投资评级说明行业评级报告发布日后的12个月内行业股票指数的涨跌幅度相对同期相关证券市场代表性指数的涨跌幅为基准,投资建议的评级标准为:看好:相对表现优于同期相关证券市场代表性指数中性:相对表现与同期相关证券市场代表性指数持平看淡:相对表现弱于同期相关证券市场代表性指数公司评级报告发布日后的12个月内公司的涨跌幅相对同期相关证券市场代表性指数的涨跌幅为基准,投资建议的评级标准为:买入:相对同期相关证券市场代表性指数涨幅大于10%增持:相对同期相关证券市场代表性指数涨幅在5%~10%之间中性:相对同期相关证券市场代表性指数涨幅在-5%~5%之间减持:相对同期相关证券市场代表性指数涨幅小于-5%无投资评级:由于我们无法获取必要的资料,或者公司面临无法预见结果的重大不确定性事件,或者其他原因,致使我们无法给出明确的投资评级。相关证券市场代表性指数说明:A股市场以沪深300指数为基准;新三板市场以三板成指(针对协议转让标的)或三板做市指数(针对做市转让标的)为基准;香港市场以恒生指数为基准。办公地址:[Table_Contact]上海武汉Add/浦东新区世纪大道1198号世纪汇广场一座29层P.C/(200122)Add/武汉市新华路特8号长江证券大厦11楼P.C/(430015)北京深圳Add/西城区金融街33号通泰大厦15层P.C/(100032)Add/深圳市福田区中心四路1号嘉里建设广场3期36楼P.C/(518048)分析师声明:作者具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格并注册为证券分析师,以勤勉的职业态度,独立、客观地出具本报告。分析逻辑基于作者的职业理解,本报告清晰准确地反映了作者的研究观点。作者所得报酬的任何部分不曾与,不与,也不将与本报告中的具体推荐意见或观点而有直接或间接联系,特此声明。重要声明:长江证券股份有限公司具有证券投资咨询业务资格,经营证券业务许可证编号:10060000。本报告仅限中国大陆地区发行,仅供长江证券股份有限公司(以下简称:本公司)的客户使用。本公司不会因接收人收到本报告而视其为客户。本报告的信息均来源于公开资料,本公司对这些信息的准确性和完整性不作任何保证,也不保证所包含信息和建议不发生任何变更。本公司已力求报告内容的客观、公正,但文中的观点、结论和建议仅供参考,不包含作者对证券价格涨跌或市场走势的确定性判断。报告中的信息或意见并不构成所述证券的买卖出价或征价,投资者据此做出的任何投资决策与本公司和作者无关。本报告所载的资料、意见及推测仅反映本公司于发布本报告当日的判断,本报告所指的证券或投资标的的价格、价值及投资收入可升可跌,过往表现不应作为日后的表现依据;在不同时期,本公司可以发出其他与本报告所载信息不一致及有不同结论的报告;本报告所反映研究人员的不同观点、见解及分析方法,并不代表本公司或其他附属机构的立场;本公司不保证本报告所含信息保持在最新状态。同时,本公司对本报告所含信息可在不发出通知的情形下做出修改,投资者应当自行关注相应的更新或修改。本公司及作者在自身所知情范围内,与本报告中所评价或推荐的证券不存在法律法规要求披露或采取限制、静默措施的利益冲突。本报告版权仅为本公司所有,未经书面许可,任何机构和个人不得以任何形式翻版、复制和发布。如引用须注明出处为长江证券研究所,且不得对本报告进行有悖原意的引用、删节和修改。刊载或者转发本证券研究报告或者摘要的,应当注明本报告的发布人和发布日期,提示使用证券研究报告的风险。未经授权刊载或者转发本报告的,本公司将保留向其追究法律责任的权利。

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