從燃煤爐捕獲碳以恢復德克薩斯州油藏的第二槍

回顧佩特拉諾瓦.

佩特拉諾瓦是一個 CCS示範 在美國聯邦政府的支持下離開休斯敦。 CCS 代表碳捕獲和儲存。 在佩特拉諾瓦，從燃煤電廠煙囪中捕獲的二氧化碳注入老油田以提高石油產量。 聯邦政府的支持是通過承諾節約煤炭來實現的。

Petra Nova 的所有者是 NRG 和日本公司 JX Nippon。 該油田由 Hilcorp Energy 使用稱為提高石油採收率的工藝運營，其中 CO2 就像肥皂一樣軟化並從被困岩石中擠出剩餘的石油。

Petra Nova從2017年開始運營3年， 被認領 從燃煤煙囪中捕獲世界上最大的二氧化碳排放量。 Petra Nova 從廢氣中回收了 2% 的二氧化碳。 它還證明了提高石油採收率的整個過程在商業規模上是可行的——如果石油價格足夠高的話。

然而，該企業耗資巨大，耗資約 1 億美元，其中美國政府支付了 195 億美元。 這是一項技術上的成功，但當石油價格跌破 50 美元/桶時，該項目在 2020 年被擱置。這令人失望，當時的能源部長里克佩里感嘆，試圖通過 CCS 節省煤炭就像將果凍扔在牆上，希望能粘上很多果凍。

NRG 在 50 年底以 3.6 萬美元的價格將其 2022% 的股份出售給了 Nippon。按照這個價格，它看起來像是在偷東西。 日本現在是唯一的所有者。 Nippon 的目標是幫助其母公司 Eneos Holdings 到 2040 年實現碳中和。目前尚不清楚 Hilcorp 是否會參與其中。

CCS的四大障礙.

從 CCS 的大局來看，節約煤炭和燃煤電廠存在四個障礙，例如 Petra Nova 的重新啟動。

障礙物1：許多人更喜歡逐步淘汰煤炭，因為它是一種燃燒骯髒的燃料，會導致低層（煙霧）和高層（溫室氣體）大氣受到污染。 COP26 在格拉斯哥結束，197 名與會者中有 200 個國家參加 同意“逐步減少”煤炭的措辭.

中國和印度這兩個大量使用煤炭的國家，以及其他三個國家在會議的最後一個小時內反對“逐步淘汰”煤炭的措辭，因為他們想為新興產業提供廉價電力並轉移大量人口帶來更高的生活質量——就像西方幾十年前所做的那樣。

障礙物2: 美國和世界都擁有 CCS 的儲存能力 可以持續數千年. 但是，根據 Rystad Energy 的數據，到 9 年，世界每年需要注入約 2 億噸二氧化碳當量。這需要 同比增長20％ 幾十年來從電流注入中擴展。

An CCS巨大的新產業 必須創建——至少與目前的石油和天然氣行業一樣大，可能是現在的兩倍。 與開發可再生能源相比，化石燃料生產和 CCS 行業將過於繁瑣和昂貴，因此對於能源公司來說管理起來不切實際。

障礙物3：CCS 過程複雜且昂貴。 首先，您必須將 CO2 與燃燒煤的廢氣中的其他氣體分離。 其次，二氧化碳氣體必須經過清潔、壓縮和運輸，最好是通過管道輸送到合適的老油田（美國和世界上有很多這樣的老油田）。 第三，二氧化碳需要通過深度超過 2 英尺的井或多或少地連續注入。 第四，二氧化碳需要保證不會通過蓋層洩漏並污染含水層。

自 1 年以來，美國能源部已花費超過 2009 億美元研究碳捕獲項目， 根據政府問責局 （政府問責局）2021 年。儘管取得了不同程度的成功，但 8 個項目中有 11 個失敗了，其中大部分集中在燃煤電廠上。

障礙物4. 如果使用二氧化碳注入來延長油田的壽命，那麼佩特拉諾瓦 (Petra Nova) 等 CCS 項目在其第一個生命週期中的氣候效益就會受到損害。 增加的石油產量在燃燒時會導致增加的溫室氣體 (GHG) 排放量，這抵消了因燃燒煤炭而減少的排放量。

大石油的視角。

儘管石油和天然氣行業並不專注於煤炭，但他們對保護石油和天然氣生產有著濃厚的興趣，這意味著解決燃燒石油和天然氣造成的溫室氣體。 僅石油和天然氣行業就提供了全球 57% 的能源和全球 50% 的溫室氣體。

但大型石油公司剛剛公佈了 2022 年全年的利潤，而且在油價平均約為 100 美元/桶且天然氣價格高於前十年的一年中，它們的利潤遠遠超過了最高水平。

所有超級巨頭都創下了創紀錄的利潤 到 2022 年，前六名的總收入約為 220 億美元，比下一個最大的年份 2018 年的利潤翻了一番還多。220 億美元是諾克斯堡的一大筆錢，可以部分投資於可再生能源。 埃克森美孚XOM
最高為 59 億美元，最低為 Equinor，為 23 億美元。

與大多數大企業一樣，主要目標是盈利，當世界對石油和天然氣的需求增加時，利潤就會增加。 CCS 被視為逃生艙口，因為它允許大型石油公司繼續生產石油和天然氣，並帶來能源安全、就業和廉價汽油等所有好處——尤其是在俄羅斯對烏克蘭發動戰爭的情況下。

埃克森美孚公司 每年儲存 9 萬噸二氧化碳，相當於每年排放 2 萬輛汽車尾氣。 這 懷俄明州的 LaBarge CCS 運營 捕獲近 20% 的人造二氧化碳₂ 每年在世界上捕獲。

從 2022 年開始，該公司計劃投資 3 億美元用於 20 個新的碳捕獲和儲存設施，並在 15 年內投資 6 億美元用於低碳計劃，包括氫和生物燃料以及 CCS。 他們還提出了一項價值 100 億美元的計劃，與墨西哥灣沿岸的眾多商業企業合資部署 CCS。

中國和印度.

在 COP26 上，應印度和中國的要求，煤炭的“逐步減少”取代了“逐步淘汰”。 在其歷史上，煤炭推動了工業擴張，並幫助數百萬人擺脫了貧困，因為它提供了廉價而可靠的能源。 印度和中國仍然在努力實現美國和西方多年前實現的經濟飛躍。

一個潛在的贏家是佩特拉諾瓦 (Petra Nova) 重新啟動，以敲定一種廉價而有效的方法，從中國、印度和其他欠發達國家部署的成百上千座燃煤電廠中捕獲二氧化碳。

這可以讓這些國家提前實現溫室氣體淨零排放的延遲目標：目前中國是 2060 年，印度是 2070 年，而 2050 年巴黎協定的目標是 2015 年。

外賣。

CCS 成本很高，可能需要碳定價或其他機制來促進其應用。 美國的基礎設施法案已指定 12 億美元，通貨膨脹減少法案增加了稅收減免，作為美國 CCS 發展的激勵措施。

儘管如此，生產化石燃料與 CCS 相結合的成本將使化石燃料比可再生能源更昂​​貴。

最終，要求 化石燃料將下降 由於汽車電氣化和可再生能源取代化石發電廠，在美國和世界範圍內，這將減少對 CCS 的需求。

碳捕獲和儲存將無法拯救目前形式的美國石油和天然氣工業。 但是，Petra Nova 的重啟可能會為減少中國和印度眾多發電廠的碳排放打開一扇大門，這些發電廠目前表示，到 2050 年他們甚至無法接近實現淨零排放。