2023年全球二氧化碳捕集利用与封存(CCUS)增长机遇-展望2040.pdf

The Growth Pipeline CompanyPowering clients towards aFuture shaped by growth由监管框架、实施负排放技术以及通过二氧化碳利用开发价值而加速的未来增长潜力展望2040全球二氧化碳捕集利用与封存(CCUS)增长机遇2023.07弗若斯特沙利文全球能源与环境研究团队3章节幻灯片页码战略要素10为何增长越来越难？11八维战略要素12CCUS行业三大核心战略要素13增长机遇助推增长管线引擎14增长环境15核心洞察16增长环境美洲CCUS发展现状17增长环境欧洲CCUS发展现状18增长环境亚太各地区CCUS发展现状19增长环境中东及非洲各地区CCUS发展现状20增长机遇分析21分析范围22应用与区域范围23CCUS价值链与定义24目录4章节幻灯片页码CCUS分类与定义25CCUS技术分类26主要竞争对手27增长指标28驱动因素29驱动因素分析30制约因素33制约因素分析34预测假设37收入与每年新增捕集量预测38收入预测按终端用户行业39收入预测按主要分离技术40收入预测按地区41收入预测分析42收入预测分析按终端用户行业43目录5章节幻灯片页码收入预测分析按地区45每年新增捕集量预测按终端用户行业47每年新增捕集量预测分析按终端用户行业48每年新增捕集量预测按主要分离技术50每年新增捕集量预测分析按主要分离技术51每年新增捕集量预测按地区54竞争环境55市场份额56市场份额分析57增长机遇分析电力行业58增长指标59收入与每年新增捕集量预测60收入预测按各燃料类型61收入预测按地区62每年新增捕集量预测按地区63目录6章节幻灯片页码预测分析64增长机遇分析重工业66增长指标67收入与每年新增捕集量预测68收入预测按各燃料类型69收入预测按地区70每年新增捕集量预测按地区71收入预测分析72增长机遇分析石油和天然气行业74增长指标75收入与每年新增捕集量预测76收入预测按各燃料类型77收入预测按地区78每年新增捕集量预测按地区79预测分析80目录7章节幻灯片页码增长机遇分析生物质能综合碳捕获与封存(BECCS)82增长指标83收入与每年新增捕集量预测84收入预测按地区85每年新增捕集量预测按地区86预测分析87增长机遇分析直接空气碳捕获与封存(DACCS)88增长指标89收入与每年新增捕集量预测90收入预测按地区91每年新增捕集量预测按地区92预测分析93增长机遇分析二氧化碳捕集利用与封存（CCUS）产业集群94增长指标95收入与每年新增捕集量预测96目录8章节幻灯片页码收入预测按地区97每年新增捕集量预测按地区98预测分析99全球运行中和待运行二氧化碳捕集利用与封存（CCUS）技术的中心枢纽和产业集群100增长机遇分析氢气制造101增长指标102收入与每年新增捕集量预测103收入预测按地区104每年新增捕集量预测按地区105预测分析106增长机遇分析垃圾发电108增长指标109收入与每年新增捕集量预测110收入预测按地区111每年新增捕集量预测按地区112目录9章节幻灯片页码预测分析113增长机遇分析利用（Utilization）114碳捕获与利用及未来发展前景115每年捕集量预测116化学制品、燃料、塑料和建筑材料转化领域中主要增长潜力117关于大气压水平下纯二氧化碳用途的最新研究调查118增长机遇分析封存（Storage）119全球捕集二氧化碳的封存潜力120每年二氧化碳年封存量预测121预测分析122增长机遇宇宙123增长机遇1：负排放技术（Negative Emission）124增长机遇2：二氧化碳捕集利用与封存即服务（CCUSaaS）126增长机遇3：二氧化碳捕集利用与封存（CCUS）工厂模块化128增长机遇4：集成式二氧化碳捕集利用与封存（CCUS）产业集群与中心枢纽130目录10章节幻灯片页码附录132公司目录133下一步行动135下一步行动136为什么选择沙利文，为什么是现在？137图表目录138免责声明142目录作者：Mahesh Radhakrishnan11战略要素12为什么增长越来越难？八维战略要素：造成增长压力的因素来源：Frost&Sullivan创新商业模式用户价值链压缩变革型大趋势内部挑战竞争强度地缘政治混乱颠覆性技术产业融合混乱崩塌转型13八维战略要素用户价值链压缩创新商业模式变革型大趋势先进技术、互联网平台和其他直接面向消费者的模式压缩了用户价值链，从而减少了用户旅程中的摩擦和步骤。一种定义公司如何创造经济价值并将其资本化的新的收入模式，通常会对公司的价值主张、产品供应、运营战略和品牌定位产生影响。定义未来世界的全球力量，对商业、社会、经济、文化和个人生活有着深远影响。阻碍公司进行必要变革的内部组织行为。内部挑战地缘政治混乱竞争强度颠覆性技术政治不和谐、自然灾害、大流行病和社会动荡造成的混乱和无序，影响着全球贸易、合作和商业安全。来自初创企业和数字商业模式的新一轮竞争，挑战着过去的传统，迫使老牌行业重新思考自己的竞争立场。颠覆性的新技术正在取代旧技术，并极大地改变着消费者、行业或企业的运营方式。在以往互不相关的行业之间开展合作，以实现跨行业空白领域的增长机遇。产业融合来源：Frost&Sullivan14创新商业模式变革型大趋势产业融合为了减少排放和履行巴黎协定，到2030年底，更多项目的规模应被扩大。这促使了许多技术开发商和即服务提供商为客户开发创新的商业模式。即服务提供商已在考虑通过运用CCUS即服务和CCUS中心等商业模式来提供点对点即服务以减轻客户的总体负担。将全球气温升幅稳定在1.5度是一项任务，而不是一种选择。要实现这一目标，必须稳定二氧化碳的浓度，这意味着需要实现温室气体的净零排放。主要国家的政府正在探索实现全社会的目标：o 到2030年减排30%，到2050年减排80%（相对于2016年的排放水平）；以及o 到2050年实现100%的可再生能源。CCUS市场已经出现了一些行业融合。原本只为石油和天然气（O&G）行业提供传统即服务的公司，现在也开始为水泥、电力和钢铁行业提供即服务。同样，以电力领域为主的阿尔斯通（Alstom）和通用电气电力公司（GE Power）正在与石油和天然气即服务公司合作，提供CCUS解决方案。八维战略要素气候变化和环境的可持续发展正在成为中心议题。全球各地的公司都在大力投资去碳化战略。创新、研发和制造战略需要进行调整，从而实现低碳足迹并保证可持续发展的未来。大型科技公司面临的创造智能绿色解决方案的机遇，不仅可以使得其减少自身的碳足迹，还可以使他们互相分享技术诀窍。CCUS的最佳应用领域是温室气体明显且难以消减的行业。但是没有跨行业的支持，不可能实现气候目标。通过分享各行业在试点阶段的经验教训，可以实现CCUS的商业性成功。这将为技术开发商和即服务提供商提供探索新途径和新行业的机会，从而提供更广阔的业务空间。原因沙利文观点CCUS行业三大核心战略要素CCUS是一个迅速崛起的行业，它将在企业的去碳化战略中发挥关键作用。在某些行业中，实施CCUS的成本仍然很高，因此需要创新的商业模式。为了调动私人投资者的情绪并激励他们投入资金，应降低二氧化碳价值不足带来的收入风险。这可以通过降低CCUS即服务成本或提高二氧化碳价值来实现。来源：Frost&Sullivan15增长机遇助推发展赛道引擎来源：Frost&Sullivan增长管线引擎增长管线引擎分析视角分析视角创新孵化器创新孵化器化学品科技集群16增长环境17核心洞察预计CCUS市场将以49.7%的年复合增长率（20222030年）大幅增长。预计到2030年，收入将达到424.8亿美元；到2034年，收入可能达到峰值452.1亿美元，但从2040年起收入将趋于平稳。在中短期内，通过现有工厂的改造，CCUS将在燃煤电厂、水泥、钢铁、肥料和化工等二氧化碳难以消减的行业中得到更广泛的应用。为确保脱碳战略在长期内产生更大的影响，必须部署负排放技术，如BECCS和DACCS。CCUS中心枢纽将通过整合生态系统中的各种产业集群发挥重要作用，从而降低成本和运营风险。预计到2030年，碳捕集产业集群的纵向价值将达到27.88亿美元，到2040年将下降到6.6亿美元。与其他工业技术一样，CCUS在很大程度上依赖于规模经济。虽然这可能有利于大规模部署从而产生大量二氧化碳，但并非所有行业都能产生如此多的二氧化碳。模块化是实现必要的规模经济的关键，通过建立标准化工厂和大规模生产技术可以降低成本。碳捕集即服务是一种新的商业模式，将解决客户从源头到封存的整个二氧化碳价值链问题。在这种模式下，客户只需为每吨二氧化碳的捕集付费，而服务提供商将通过其网络合作伙伴管理捕集、运输和封存的整个二氧化碳价值链。就项目数量而言，欧洲和北美仍将是领跑者。但由于亚太地区和中东地区的发展中经济体的二氧化碳排放更为严重，这些地区的项目将在2025年至2030年间开始增加，并且这些地区最终将成为极具吸引力的市场。来源：Frost&Sullivan1827.3%14.6%10.6%7.1%6.2%5.8%5.5%5.4%4.7%4.0%3.6%3.3%1.9%增长环境美洲CCUS发展现状30.2%26.2%18.3%5.0%4.5%3.4%3.2%2.2%2.1%1.4%1.4%1.1%1.1%DACCSBECCS制氢水泥冶炼厂天然气联合循环CCS钢铁CCUS集群氮气处理肥料和化学品 整体煤气化联合循环CCS垃圾发电CCS煤炭加工控制CCS23个运行的商业设施的总捕获能力为28百万吨/年。美国核心政策美国通胀削减法案（IRA）更新的45Q税收抵免政策会刺激所有的新项目，基准额度为每储存1吨二氧化碳减免17.0美元，每为增强油气开（EOR）采使用1吨二氧化碳减免17.0美元。此外，还提供5倍的奖励额度（储存：85美元，增强油气开采：60美元）。IRA45QCO2封存税收抵免CCUS：2022年、2030年和2040年美洲终端用户行业的市场份额45.7%22.2%20.9%10.4%0.0%0.6%0.2%2022年10.8亿美元2030年153亿美元2040年138.1亿美元CO2捕集CO228百万吨/年136商业设施23运行中113不同发展阶段DAC基准额度为每储存1吨二氧化碳奖励36美元，每为增强油气开采使用1吨二氧化碳奖励26美元。此外，还有一个5倍的奖励额度（储存：180美元，增强油气开采：130美元）。基础设施投资与就业法案（IIJA）确保在2021年至2026年期间，将有120亿美元或更多资金用于CCS。CCUS对于实现100%清洁电力或建设净零排放经济至关重要。到2035年实现100%清洁电力和到2050年实现净零排放经济的国家气候目标主要依赖于CCS。水泥垃圾发电乙醇设备化学物质燃气发电DACCS氮气处理注：NGCC天然气联合循环；IGCC整体煤气化联合循环；地图颜色表示研究涉及的主要国家。所有数字均四舍五入。基准年为2022年。来源：Frost&Sullivan 1936.1%23.2%16.2%6.8%4.2%3.7%2.7%2.1%2.0%1.7%1.1%0.3%0.0%DACCS制氢BECCS水泥天然气联合循环CCS钢铁冶炼厂垃圾发电CCS肥料和化学品CCUS集群氮气处理整体煤气化联合循环CCS煤炭加工控制CCS增长环境欧洲CCUS发展现状14个运行的商业设施的总捕获能力为4百万吨/年。欧洲核心政策CCUS：2022年、2030年和2040年欧洲终端用户行业的市场份额CO2捕集CO24.0百万吨/年121商业设施14运行中107不同发展阶段欧洲绿色协定和气候法为欧盟执行更多政策铺平了道路，通过将政治承诺转化为净零气候中和，支持CCUS项目。到2023年的碳清除认证书框架将激励BECCS和大型DACCS项目。二氧化碳的越境转移将支持该地区CCUS产业集群项目的发展。创新资助计划将有助于推广低碳技术。这将快速跟踪处于规划、建设和运营阶段的CCS项目。61.2%38.8%2022年2.1亿美元21.8%14.0%10.8%10.4%9.9%8.8%7.9%4.9%3.9%3.3%1.9%1.8%0.7%2030年136.3亿美元2040年112亿美元水泥垃圾发电CCUS产业集群生物质能制氢天然气发电DACCS注：NGCC天然气联合循环；IGCC整体煤气化联合循环；地图颜色表示研究涉及的主要国家。所有数字均四舍五入。基准年为2022年。来源：Frost&Sullivan 2029.1%12.3%10.3%9.3%7.5%7.5%7.3%4.9%3.8%3.4%3.2%1.2%0.0%38.3%20.5%13.2%7.5%20.5%34.8%11.6%11.5%9.0%8.1%5.0%4.9%4.2%4.2%2.4%2.1%1.1%1.0%BECCS制氢水泥 DACCS煤炭加工控制CCS天然气联合循环CCS钢铁冶炼厂肥料和化学品整体煤气化联合循环CCS氮气处理CCUS集群垃圾发电CCS增长环境亚太地区CCUS发展现状20个运行的商业设施的总捕获能力为17.3百万吨/年。亚太地区核心政策CCUS：2022年、2030年和2040年亚太地区终端用户行业的市场份额2022年3.9亿美元2030年94.8亿美元2040年78亿美元CO2捕集CO217.3百万吨/年58商业设施20运行中38不同发展阶段水泥垃圾发电氮气处理煤化工制氢肥料钢铁燃煤发电澳大利亚政府已采取各种措施和政策框架来支持低碳技术。澳大利亚有多个新项目正处于不同的开发阶段。日本已将CCUS作为其长期减排战略的一部分，并正在开发供国内使用和出口的技术。中国承诺到2060年实现净中和，并制定了一项五年计划，其中也包括为CCS提供资金。注：NGCC天然气联合循环；IGCC整体煤气化联合循环；地图颜色表示研究涉及的主要国家。所有数字均四舍五入。基准年为2022年。来源：Frost&Sullivan 21100.0%32.8%19.8%14.6%6.8%6.5%5.3%4.7%3.6%2.5%1.5%1.4%0.7%DACCS制氢天然气联合循环CCSBECCS冶炼厂水泥氮气处理钢铁肥料和化学品垃圾发电CCSCCUS集群整体煤气化联合循环CCS煤炭加工控制CCS23.3%19.6%15.4%13.2%8.7%6.4%5.4%4.0%3.9%增长环境中东及非洲地区CCUS发展现状5个运行的商业设施的总捕获能力为4.6百万吨/年。中东及非洲地区核心政策CCUS：2022年、2030年和2040年中东及非洲地区终端用户行业的市场份额CO2捕集CO24.6百万吨/年15商业设施5运行中10不同发展阶段尽管海湾合作委员会国家（GCC）正在关注其他低碳技术，如可再生能源、用天然气替代煤炭和石油以及提高能源效率，CCS技术依然是循环碳经济的一个重要组成部分。中东及非洲地区的CCUS项目潜力巨大，该地区的二氧化碳捕集量预计将从2020年的4百万吨/年增加到2030年的100百万吨/年以上。沙特阿拉伯和阿拉伯联合酋长国（UAE）由于其庞大的石油和天然气以及工业运营，造成了中东及非洲地区75%的二氧化碳排放量。ALMOST 75%CO2EMISSIONSSAUDI ARABIA&UAE该地区以油气田的形式拥有高达300亿吨的地下储藏潜力。2023年0.8亿美元2030年40.8亿美元2040年53.6亿美元氮气处理天然气发电制氢钢铁DACCS注：NGCC天然气联合循环；IGCC整体煤气化联合循环；地图颜色表示研究涉及的主要国家。*中东及非洲地区2022年的数值很小，因此采用2023年的数值。所有数字均四舍五入。基准年为2022年。来源：Frost&Sullivan 22增长机遇分析23分析范围 CCUS是指一系列可有效用于捕集大型点源（包括使用化石燃料或生物质作为输入燃料的发电厂和工业装置）中的二氧化碳的技术。从大气中捕集剩余的二氧化碳被称为直接空气捕获（DAC）。捕集后二氧化碳经过进一步处理，通过脱水除去其中的水分，然后压缩成致密相，再通过船舶或管道运输进行利用。适用范围地理范围全球研究年份20222040基准年2022预测年份20232040货币单位美元 另外，它们也可以永久储存在深层地质构造中，如枯竭的石油和天然气储层或陆上和近海盐层。CCUS可以在履行巴黎协定条款和减缓气候变化方面发挥关键作用，因为它可以以多种方式应用于各个领域。因此CCUS在一个行业的应用会对其他行业产生连锁反应。在本研究中，市场规模是根据每年新增的碳捕集能力确定的，单位为百万吨/年。市场收入的估算考虑了安装碳捕集技术的资金成本（美元），并直接转化为完成CCUS项目的公司收入。碳捕集利用与封存根据其应用（即碳是被封存还是被使用）的不同可称为CCS或CCU。本研究包括的地区有美洲、欧洲、亚太地区以及中东及非洲地区。来源：Frost&Sullivan24应用与区域范围制氢直接空气碳捕获（DAC）垃圾发电CCS燃煤发电厂(煤炭加工控制CCS)天然气发电厂(NGCCCCS)整体煤气化联合循环(IGCCCCS)电力行业钢铁肥料与化学物水泥重工业氮气处理冶炼厂油气行业生物质能综合碳捕获与封存（BioenergyCCS）CCUS产业集群亚太地区中国日本澳大利亚中东及非洲地区沙特阿拉伯阿联酋美洲美国加拿大巴西欧洲英国挪威荷兰比利时可应用行业区域范围BECCS*CCUS产业集群制氢业DACCS垃圾发电终端用户行业主要最终用户行业类别地区开展CCUS项目的主要国家印度来源：Frost&Sullivan25CCUS价值链与定义直接用于工业流程（如碳酸饮料）或应用（如提高石油采收率）燃料化学物质建筑材料食品和饲料利益相关者：Carbicrete、Solidia Technologies、CarbonCureCO2来源点源处的CO2大气中的CO2例如，发电厂、工业和其他排放二氧化碳的来源CO2运输捕获碳的管道、运输和装运利益相关者：Kinder Morgan、IM SkaugenCO2运输CO2封存CO2利用地质储存、海洋储存、陆地生态系统储存。利益相关者：壳牌石油公司（Shell）、埃奎诺石油公司（Equinor）、西方石油公司（Occidental）、英国石油公司（BP）CO2直接利用CO2转化CO2封存/利用CO2捕集碳捕集碳捕集技术开发商：吸收、吸附、膜分离定制溶剂、离子液体和其他材料开发商泵、阀门、压缩机和其他电气元件利益相关者：Svant、Carbon Clean Solution、Aker Carbon Capture、Climeworks技术提供商设备制造商工程总承包（EPCM）*建筑土木工程、基础设施供应商来源：Frost&Sullivan注：*工程、采购、施工和管理26CCUS分类与定义成矿二氧化碳可在混凝土和骨料工业中得到有效利用，同时降低能耗。化学制品在氢经济中，二氧化碳可用于生产合成燃料、合成气和甲醇。这些燃料可用作许多化学制品和聚合物的原料。生物质二氧化碳可用于促进植物生长，也可通过使用生物炭在土壤中捕获，以提高土壤质量。捕集二氧化碳从各种工业源排放，如水泥生产、钢铁、石油和天然气生产、化石燃料制氢、天然气加工和火力发电。根据排放强度的不同，二氧化碳在进入大气之前就会被捕获、压缩，然后被储存或利用。通过采用不同的工程方法，可从点源中有效捕集高达90%的二氧化碳.利用利用是指将捕集后二氧化碳转化为具有经济效益的增值产品的过程。利用市场较小。因此，增值产品对温室气体即气候变化目标的贡献虽小，但却十分重要。利用市场大致可分为三大类：矿化、化学和生物。一些利用捕集后二氧化碳制造的产品不会有助于永久封存，但如果与DACCS结合使用，则可以中和这些产品。封存二氧化碳可以贮存在地质贮存器中，地质贮存器使用的温度和压力与石油和天然气数百万年来固有的贮存温度和压力相同。油田和气田是储存捕集后二氧化碳的首选地点，主要有两个原因：一是它们有能力将二氧化碳封存数百万年；二是数百年的石油和天然气勘探积累了大量研究经验。盐碱地层在全球分布更广，具有数千亿吨的二氧化碳封存能力。来源：Frost&Sullivan27化学吸收：一种基于胺的先进分离技术，用于从工艺烟气中分离二氧化碳。主要用于发电厂、燃料转化和工业生产中的小型和大型项目。钙循环：该技术使用两个反应器在高温下捕集二氧化碳。在第一个反应器中，石灰被用来吸附和捕集烟气中的二氧化碳，形成碳酸钙。然后碳酸钙被转移到第二个反应器中，再生出石灰，纯净的二氧化碳流被压缩并输送以备进一步使用。CCUS技术分类物理吸收法：使用以聚乙二醇二甲醚法(Selexol)或低温甲醇洗法(Rectisol)为主的液体溶剂将二氧化碳从工艺气体中分离出来；这种方法用于天然气加工、乙醇、甲醇和氢气生产。物理吸附：是一种利用活性炭、氧化铝、金属氧化物或沸石等固体吸附材料的分离技术。吸附后，通过变温吸附或变压吸附释放二氧化碳。纯氧燃烧：在这种技术中，煤、天然气和生物质使用纯氧燃烧，烟道中会排放出高浓度的二氧化碳。排放的二氧化碳可通过脱水的方式捕集，从而去除水蒸气，获得高纯度的二氧化碳流。化学循环：在此工艺中，使用两个反应器。在第一个反应器中，小颗粒金属和空气中的氧气结合形成金属氧化物。金属氧化物被转移到第二个反应器中，在那里产生浓二氧化碳，使还原型金属再生。低温分离：在这种技术中，酸性气体被冷却到非常低的温度，这样二氧化碳就可以液化并分离出来；这种技术需要大量的电力来操作制冷装置。膜分离：这种技术以具有高二氧化碳选择性的聚合物或无机装置（膜）为基础，可让二氧化碳通过，但起到阻隔气体流中其他气体的作用。这种技术在天然气处理中的应用正处于示范阶段。对于合成气和沼气，这种技术已投入商业使用，而对于烟道气，这种技术正在开发之中。其他：目前正在测试的其他分离技术，如直接分离、脱水和压缩、阿拉姆（阿拉姆）循环和清洁能源系统(CES)循环，也是分析的一部分。技术就绪程度因燃料类型和应用行业而异。DACCS：利用化学或物理过程直接从环境空气中提取二氧化碳。如果捕集后二氧化碳被永久储存，那么它就是一种负排放技术。来源：国际能源机构(IEA)2021Technology Report on CCUS BY4.0;Frost&Sullivan注：About CCUS Analysis 国际能源机构（IEA）.28主要竞争对手来源：Frost&Sullivan全球Aker Carbon CaptureAir ProductsSvanteVelocysAir LiquidePraxair Technology Inc.Linde GroupGlobal ThermostatAlstomBaker HughesSLBWorleyFluorShellExxonMobilEquinorTotalEnergiesTechnip Energies美洲Blue Planet LtdCarbicreteCarbonCure Technologies IncKiverdi IncLanzaTechTwelveSolidia TechnologiesCarbon Engineering1PointFiveEmpower MaterialsNovomerBattelleIndustrial Climate SolutionsTerraCOHCarbon Upcycling TechnologiesCO2SolutionsClean Energy System欧洲AirovationCarbon Recycling International(CRI)Econic Technologies Ltd.SolarFoodsCarbon Clean Silicon MicrogravityCarbon8RecovalCarbfixClimeWorkDeep Branch BiotechnologyENI亚太地区Mitsubishi Heavy Industry(MHI)Carbon InfinitySamsung EngineeringMirrecoCNOOCCNPC中东及非洲地区ENIDodsalADNOCQatar PetroleumSaudi Aramco29增长指标CCUS：2022年全球主要增长指标122.6美元每吨平均价格16.8亿美元收入13.7百万吨/年每年新增捕集量成长期生命周期381.7亿美元研究阶段最后一年的收入8技术革新程度18.9%年复合增长率80*竞争者数量30.7%基准年增长率88.0%行业集中度(2022)(2022)(2022)(2040)等级：1低 至10高(20222040)(2022)前五大公司所占市场份额2022年活跃竞争者注：*收入超过500万美元。所有数字均四舍五入。基准年为2022年。来源：Frost&Sullivan30驱动因素CCUS：2023-2040年全球增长驱动因素驱动因素12年34年518年符合巴黎协定巴黎协定的气候行动目标的气候行动目标：196个缔约方于2015年签署了具有法律约束力的气候目标承诺书，承诺减少排放，从而将全球气温升幅保持在1.5摄氏度以下。高高高CCUS是生产低碳氢气的重要技术：技术：到2030年，20%的氢气将来自配备CCUS的化石燃料，这些设备主要集中在拥有低成本运输和储存基础设施的地区。中高高CCUS在难以消减的行业中去碳化中的作用：作用：水泥、钢铁和化工等重工业的二氧化碳排放量约占全球总量的20%。CCUS是目前唯一经过验证的大规模消除此类高浓度排放的技术。中中高用于运输和储存二氧化碳的CCUS中心枢纽和产业集群：中心枢纽和产业集群：枢纽集聚、压缩、脱水和运输来自大型工业产业集群的二氧化碳，从而实现规模经济，特别体现在压缩成本和管道运营与维护方面。低中高更快地部署负排放技术：尽管CCUS能有效去除难以消减的工业中的二氧化碳，但残余排放必须通过负排放技术（如BECCS和DACCS）来补偿。低中高直接空气捕集与二氧化碳封存：直接空气捕集与二氧化碳封存具有从大气中捕集29至36千兆吨二氧化碳的潜力，并可与在封存地点设置于同一处，从而降低运输成本。低中高来源：Frost&Sullivan31驱动因素分析2015年12月12日，全球196个缔约方通过了一项具有法律约束力的气候变化国际条约，以确保全球气温升幅不超过20。巴黎协定被誉为气候变化进程中的重要里程碑，它首次促使世界各国共同应对气候变化，并推动世界各国在2050年前实现净零排放。CCUS已迅速成为去碳化的关键推动力，因此，在整个预测期内，巴黎协定将成为CCUS投资的重要驱动。符合巴黎协定的气候行动目标氢被认为是电力的化学孪生兄弟，其具有使包括交通、重工业、电力和建筑在内的一系列行业脱碳的潜力。目前生产的氢气约98%来自天然气或煤炭，每年排放800兆吨二氧化碳。这类氢产品被称为灰氢。在蓝色氢气生产中使用CCUS将有助于降低一半成本。预计到2050年，低排放氢气的年需求量将达到530百万吨/年（减排量为60亿吨），蓝色氢气可作为一种低成本/低碳选择。然而，只有使用近零排放工艺生产氢气，包括使用CCUS生产蓝色氢气，才能实现长期效益。CCUS是生产低碳氢气的重要技术来源：Frost&Sullivan32驱动因素分析要实现净零排放目标，必须针对所有能源密集型行业的排放，包括水泥、钢铁、肥料和化工等难以消减的行业。在占全球排放量20%的重工业中，化石燃料的替代品（如利用热能或工艺电气化产生的可再生能源）仍然非常昂贵。在可预见的未来，CCUS将成为这些行业的关键脱碳技术，而难以消减的行业需求将成为强大的市场驱动力。例如，水泥生产涉及大量工艺排放，占全球总排放量的近8%，而水泥生产几乎没有替代方法，因此该行业具有实施CCUS的巨大潜力。天然气加工过程中含有高达90%的二氧化碳，这些二氧化碳大部分被排放到大气中。通过在排放前捕获二氧化碳，然后将其储存在地下或用于提高石油采收率（EOR），可以避免这种排放。CCUS在难以消减的行业中去碳化中的作用通过降低捕集、运输和封存成本，可以提高CCUS的长期效益。这可以通过大规模压缩、脱水、管道输送和储存二氧化碳来实现，从而降低每吨二氧化碳的成本。CCUS中心枢纽枢纽有可能汇集、压缩、脱水和运输来自不同工业场所或产业集群的二氧化碳。除了管道的运营和维护成本外，还可以通过减少或分担电力消耗来降低压缩厂的资金成本。中心枢纽可以在碳捕集设施和贮存地点之间起到中枢的作用，与每个地点的单个压缩厂相比，枢纽可以实现灵活的压缩操作和更大的周转率。建立CCUS中心枢纽的合作已经开始，并将成为整个预测期内的主要驱动力。用于运输和储存二氧化碳的CCUS中心枢纽和产业集群来源：Frost&Sullivan33驱动因素分析 随着工业、能源和农业系统大气温室气体排放量的净增长，低排放技术，如核能、水电、碳捕获与封存、风能和太阳能，将不足以实现净零排放目标。要实现净零排放目标，必须采用负排放技术，如BECCS和DAC。负排放技术是从大气中净清除二氧化碳。生物燃料是通过加工生物质制造的，燃烧生物燃料产生的碳具有生物源性质，如果这些二氧化碳被捕获和储存，则被视为从大气中净减排。从长远来看，随着技术变得更加高效和经济，BECCS和DACCS的增长将推动市场收入的增长。更快地部署负排放技术从大气中捕集二氧化碳的直接空气捕获设施，从长远来看有可能捕集2,900万吨到3,000万吨的二氧化碳。DACCS是一种非常灵活的技术，具有很多优势：工厂可以与封存地点同处一地；可以部署在多风的地方，也可以与可再生电力一起使用。然而，与烟道气相比，大气中的二氧化碳浓度非常低；因此，浓缩二氧化碳所需的能量非常高。围绕DACCS的创新将继续快速发展，但在预测期内的市场仍将有限。直接空气捕集与二氧化碳封存来源：Frost&Sullivan34制约因素CCUS：2023-2040年全球增长制约因素制约因素12年34年518年二氧化碳长期封存责任：二氧化碳封存长期影响的不确定性会带来市场风险。在没有政府支持的情况下，封存后监测和二氧化碳泄漏的责任会让潜在的项目开发商和投资者望而却步。高高高资本投资和成本的不确定性：CCUS项目资本投资高，成本高，项目延误影响大，因此风险大。高中中技术、商业和社会就绪程度低：CCUS市场充满变化，仍处于发展阶段。技术变革是不可避免的，这就凸显了成熟度、性能、工厂集成和工厂安全运行的重要性。高中低缺乏政策和法规：政府需要强有力地执行政策和法规。如果不及时制定与许可程序、技术和环境审批、二氧化碳跨境转移和责任问题有关的框架，就会阻碍投资。高中低二氧化碳价值不足导致收入风险：为有效实现巴黎协定，假设2020年的二氧化碳成本为每吨40至80美元，2030年为每吨50至100美元。大规模部署CCUS将需要政策的变化，以及捕集后二氧化碳的有效销售价格。高中低相互依存或跨链风险：CCUS价值链的所有方面都是密切相互依存的。价值链中任何一个环节的发展失败都可能导致CCUS项目被更大范围地推迟完成，从而影响净零目标的实现。高低低来源：Frost&Sullivan35制约因素分析 二氧化碳储存地的泄漏风险非常小，但并非零。如果没有任何规定和限制，封存运营商将对未来的任何泄漏负责。由于这种无限和永久的责任，私营部门的投资者将面临长期的财务风险，这可能成为一些项目投资者的主要障碍。在政府的支持和强有力的政策框架下，这种风险可以降低，从而帮助私人参与者获得投资信心。不过，在本研究报告所评估的整个期间内，这种风险仍将是一种制约因素。长期的二氧化碳封存责任 大型CCUS项目是资本密集型项目，需要数百万美元，有时甚至数十亿美元的投资。尽管该项目具有很高的增长潜力，但由于仍处于早期发展阶段，投资回报并不确定。尽管政府资金正在帮助支持一些小规模的CCUS项目，但通过政府直接拨款注入大量资金，对于吸引私人投资者和支持他们的股权投资至关重要。世界上大部分流动资金来自私营部门公司，但由于对项目发展和投资回报相关风险的了解有限，吸引银行和金融机构投资CCUS项目依然存在挑战。资本投资和成本的不确定性来源：Frost&Sullivan36制约因素分析 目前，大多数CCUS技术已达到技术就绪水平（TRL）9，这意味着它们在操作上已做好部署准备，但政策制定者在将CCUS纳入其国家气候行动计划方面却相对滞后。尽管大多数项目都是由政府资助的，但是在许多情况下，政策和监管框架仍不利于CCUS技术的全面商业化。虽然许多CCUS技术已经做好了商业化的准备，但由于公众意识的缺乏，这些项目的社会准备水平（SRL）滞后，从而延误了实施，增加了成本。技术、商业和社会就绪程度低 CCUS项目的快速部署取决于政府的逐步支持以及新的公共和私人投资框架的搭建。成功实施政策的关键在于设计一个能够激励私营部门并促进其投资CCUS项目的框架。虽然政策框架由政策制定者自行决定，但为应对投资挑战，需要采取多种措施，如直接资本赠款、税收减免、碳定价机制、运营补贴、监管要求以及从配备CCUS的工厂采购低碳产品。大规模部署CCUS需要针对CCUS的具体应用采取有针对性的措施，包括资本补助和运营补贴。随着这些措施的落实，这种市场限制将逐渐减少。政策法规有待完善来源：Frost&Sullivan37制约因素分析尽管将捕集后二氧化碳用于提高油气开采效率已经产生了一些收入，但要进行更大规模的部署，还需要制定能够提高二氧化碳经济价值的政策。在目前的大多数情况下，捕集、运输和封存二氧化碳的成本高于其价值。据估计，到2020年，有效减少碳排放所需的碳价格为每吨40到80美元，到2030年为每吨50到100美元。二氧化碳价值不足导致收入风险相互依存会给资本投资以及项目的长期可持续性带来固有风险。大多数CCUS项目都依赖于单一的来源、汇和管道。即使一个来源关闭，整个管道和相关的储存运营商也可能面临财务危机。从长远来看，随着更多枢纽和CCUS产业集群的开发，与相互依存相关的风险可能会降低。相互依存或跨链风险来源：Frost&Sullivan38预测假设市场预测是基于综合利用二手信息资料以及与全球主要市场参与者的讨论进行的。二手来源包括国际和国内CCUS资产数据库、在建CCUS市场数据、出版物、公共和私人投资的政府文件、内部数据库、各种市场趋势和分析研究、行业协会和研究机构的出版物和分析、新项目和项目状态公告、利益相关者的见解、观点和战略以及思想领袖简报。预测估算中使用的主要假设如下：我们考虑了目前处于不同开发阶段的在建项目以及特定终端用户行业可能增加的项目。我们还考虑到了政府拨款和私营部门投资的增加，这对CCUS项目的增长非常重要。政策和法规是CCUS市场增长不可分割的一部分，并将拉动对新技术的需求。不同终端用户行业的碳捕集成本各不相同，因此在估算总的可用市场机会时，考虑了每个垂直行业的不同范围。我们考虑了全球气候协议（如巴黎协议）的影响，因为它拉动了对低碳解决方案的需求。此外，我们还考虑了贸易战和政治不稳定的影响，因为它们会影响供应链以及人员和货物的自由流动，从而对经济产生负面影响。来源：Frost&Sullivan390.0100.0200.0300.0400.0500.0600.00.005.0010.0015.0020.0025.0030.0035.0040.0045.0050.002022202320242025202620272028202920302031203220332034203520362037203820392040收入1.683.395.987.2010.59 12.91 21.17 34.20 42.48 42.66 43.66 44.94 45.21 41.39 38.25 38.11 37.96 38.35 38.17新增捕集量13.731.939.881.297.9165.3 242.7 374.6 468.2 470.0 475.0 478.0 480.0 485.0 470.0 462.0 450.5 440.1 428.0每年新增捕集量（百万吨/年）收入（十亿美元）年份收入与每年新增捕集量