日本煤炭能源中心與美國(guó)開展測(cè)試合作：回顧日本在CCUS領(lǐng)域的全球戰(zhàn)略部署

近日，日本煤炭能源中心（JCOAL）、日本川崎重工（KHI）與懷俄明碳捕集綜合技術(shù)測(cè)試中心（ITC）簽署合作協(xié)議，計(jì)劃在ITC測(cè)試碳捕集技術(shù)[1]。JCOAL是代表120家煤炭開采和利用產(chǎn)業(yè)有關(guān)企業(yè)的行業(yè)組織，包括川崎重工、新日鐵、東芝、三菱日立電力系統(tǒng)等單位。懷俄明州的ITC測(cè)試中心是美國(guó)繼阿拉巴馬州的國(guó)家碳捕集技術(shù)中心后，新設(shè)立的碳捕集測(cè)試平臺(tái)。本次測(cè)試由川崎重工牽頭，計(jì)劃測(cè)試一種新型的固體吸收劑，測(cè)試項(xiàng)目從2018年開始籌備，如今完成投資決定，計(jì)劃在2021年進(jìn)場(chǎng)測(cè)試。

 

日本計(jì)劃在2050年實(shí)現(xiàn)比1990年減少80%的碳排放[2]，并在本世紀(jì)下半期盡早實(shí)現(xiàn)近零排放。由于缺乏有利于長(zhǎng)期穩(wěn)定封存的地質(zhì)構(gòu)造，日本國(guó)內(nèi)CCUS示范項(xiàng)目的規(guī)模不如挪威和加拿大等國(guó)家，但日本的CCUS國(guó)際策略和部署在世界領(lǐng)先，同時(shí)也積極在國(guó)內(nèi)推動(dòng)小型全流程示范項(xiàng)目。與日本企業(yè)參與的合作項(xiàng)目包括美國(guó)的Petra Nova項(xiàng)目，加拿大的國(guó)際CCS知識(shí)共享中心，澳大利亞的氫能供應(yīng)鏈項(xiàng)目，以及在印尼和沙特阿拉伯開展的CCUS可行性研究。

 

日本機(jī)構(gòu)參與最矚目的項(xiàng)目是位于美國(guó)的Petra Nova電力碳捕集示范項(xiàng)目，是全球目前在運(yùn)行的最大的電力行業(yè)CCUS項(xiàng)目，每年捕集約160萬噸二氧化碳[3]。該項(xiàng)目使用日本三菱重工（MHI）的胺法燃燒后捕集工藝，同時(shí)取得了日本國(guó)家石油和天然氣公司（JXN）約3億美元的50%股權(quán)投資，以及得到日本進(jìn)出口銀行的股權(quán)擔(dān)保降低項(xiàng)目投資風(fēng)險(xiǎn)。JXN同時(shí)把之前英國(guó)北海、中東和越南提高石油采收率項(xiàng)目（EOR）的經(jīng)驗(yàn)貢獻(xiàn)給Petro Nova項(xiàng)目。

 

日本是全世界第一個(gè)設(shè)立了國(guó)家CCS商業(yè)公司來開發(fā)CCS示范項(xiàng)目的國(guó)家。在2008年5月，日本的37家企業(yè)設(shè)立了一個(gè)合資公司[4]，日本CCS公司（簡(jiǎn)稱JCCS），來進(jìn)行日本CCS項(xiàng)目的開發(fā)[5]。日本CCS公司成功開發(fā)了日本國(guó)內(nèi)首個(gè)一體化CCS項(xiàng)目，位于北海道的苫小牧市，截止2019年11月，完成了30萬噸的二氧化碳注入目標(biāo)，未來計(jì)劃探索試驗(yàn)二氧化碳利用技術(shù)。日本CCS合資公司模式，有利于政府公共資源實(shí)現(xiàn)的創(chuàng)新效益在全行業(yè)共享，避免重復(fù)建設(shè)。

 

日本還積極支持和參與全球科研項(xiàng)目，包括日本研究團(tuán)隊(duì)與英國(guó)合作開展QICS項(xiàng)目[6]，日本三菱日立電力系統(tǒng)與加拿大薩省電力開展碳捕集溶液的技術(shù)4萬噸每年的測(cè)試項(xiàng)目（Shand 項(xiàng)目）[7]。日本國(guó)內(nèi)企業(yè)在碳捕集技術(shù)在世界處于領(lǐng)先水平。日本也積極探索通過化石能源與CCUS轉(zhuǎn)換“低碳?xì)錃?rdquo;作為清潔的二次能源，如在澳大利亞生產(chǎn)運(yùn)回日本使用[8]，來解決日本可靠二氧化碳封存地不足的難題。

 

 

[1] Burgess, M. 2020. MoU signed for Wyoming carbon capture project.Gas World. https://www.gasworld.com/mou-signed-for-wyoming-carbon-capture-project/2019294.article

[2] Japanese Government, 2015. Submission of Japan’s Intended Nationally Determined Contribution(INDC). 

https://www4.unfccc.int/sites/ndcstaging/PublishedDocuments/Japan%20First/20150717_Japan%27s%20INDC.pdf

[3] Jenkins, J. 2015. Financing Mega-scale Energy Projects: A CaseStudy of the Petro Nova Carbon Capture Project. Paulson Institute and ChinaCenter for International Economics Exchanges. www.paulsoninstitute.org/wp-content/uploads/2015/10/CS-Petra-Nova-EN.pdf

[4] JCCS 公司的股東由多家公司組成，2016 年 4 月前共有 35家公司參與入股。包括以下企業(yè)：  

北海道電力股份公司、東北電力股份公司、東京電力持續(xù)股份公司、中部電力股份有限公司、北陸電力股份公司、關(guān)西電力股份公司、中國(guó)電力股份公司、四國(guó)電力股份公司、九州電力股份公司、沖繩電力股份公司、電源開發(fā)股份公司、JFE工程股份公司、新日鐵工程股份公司、千代田化工建設(shè)股份公司、東洋工程股份公司、日暉股份公司、國(guó)際石油開發(fā)帝石股份公司、石油資源開發(fā)股份公司、三井石油開發(fā)股份公司、出光興產(chǎn)股份公司、COSMO石油股份公司、JX能源股份公司、昭和石油股份公司、伊藤忠商事股份公司、住友商事股份公司、丸紅股份公司、三菱商事股份公司、JFE 鋼鐵股份公司、新日鐵住金股份公司、大阪瓦斯股份公司、東京瓦斯股份公司、三菱瓦斯化學(xué)股份公司、三菱材料股份公司、伊藤忠丸紅鋼鐵股份公司、NKK鋼管股份公司

[5] Wu, S. 2017. Setting up a national joint-venture to commercialiselow-carbon technologies: the experiences of Japanese CCS Company.UK-China(Guangdong) CCUS Centre.

[6] NERC, 2017. Quantifying and Monitoring Potential Ecosystem Impactsof Geological Carbon Storage. https://www.bgs.ac.uk/qics/home.html

[7] Powergrid International, 2012. SaskPower, Hitachi to develop carboncapture test facility. https://www.power-grid.com/2012/03/20/saskpower-hitachi-to-develop-carbon-capture-test-facility/#gref

[8] FuelCellsWorks, 2020. Australia, Japan Sign Hydrogen Agreement: AnExciting Step Towards Hydrogen Future. https://fuelcellsworks.com/news/australia-japan-sign-hydrogen-agreement-an-exciting-step-towards-hydrogen-future/