市场概况
2023年全球碳捕获、利用和封存(CCUS)市场价值为35亿美元,预计到2050年将达到516亿美元,在2024-2050年预测期内的复合年增长率为10.49%。.
碳捕获、利用与封存(简称CCUS)在应对气候变化和减少温室气体排放的控制措施中占据核心地位。根据国际能源署(IEA)的数据,2022年全球二氧化碳排放量达到368亿吨的新高。为了实现2050年净零排放的目标,IEA预测CCUS部署量将从目前的约4000万吨增长到2030年的16亿吨。全球碳捕获与封存研究院(Global CCS Institute)的报告显示,2023年全球约有300个CCUS项目处于不同的开发阶段,包括高级阶段和运营阶段,与往年相比显著增长。.
碳捕获、利用与封存(CCUS)市场的转型得益于政府干预的加强、技术创新以及企业日益增强的环境保护意识。政府提供的财政奖励和物资支持也极大地刺激了该领域的需求,从而降低了CCUS的成本。2022年美国《通货膨胀削减法案》大幅提高了CCUS项目的税收抵免额度,将二氧化碳捕获和安全封存的“抵免额”从每吨50美元提高到85美元。2023年,欧盟推出了《净零排放产业法案》,旨在缩短CCUS等关键技术的部署时间。中国的“十四五”规划专门规定发展碳捕集、利用与封存(CCUS)技术,以实现最迟在2030年达到二氧化碳排放达峰的目标。技术变革正在促进该技术的发展,例如,Climeworks公司于2021年在冰岛启动了世界上最大的直接空气捕集项目,并开设了一个植物球体;该公司还宣布计划在2022年开发更大的植物球体。.
截至2023年,全球碳捕获与封存研究院(Global CCS Institute)列出了35座已商业化部署(运营或已建成)的碳捕获、利用与封存(CCUS)工厂,另有77座处于积极研究阶段,还有7座工厂正在进行前期建设活动。另一座近期设计的碳捕获、利用与封存(CCUS)设施——“北极光”(Northern Lights)项目——计划于2024年在挪威开工建设,该项目将从欧洲各地的工业设施中捕获二氧化碳并将其封存在北海海底。参与石油和天然气气候倡议(OGCI)的公司计划投入超过10亿美元用于发展CCUS业务。至于CCUS行业的发展前景,目前相当乐观。国际能源署(IEA)预计,到2050年,超临界碳捕获与封存(SC-CCUS)可以替代全球减排目标(GRA)所需减排总量的3%至15%,从而实现全球气候目标。.
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市场动态
驱动因素:政府政策和激励措施促进碳捕获技术的应用
政府干预和政策在碳捕获、利用与封存(CCUS)市场的发展中发挥着至关重要的作用。截至2023年,已有超过30个国家制定了针对CCUS项目的政策或框架,这表明全球正在携手应对碳排放问题。在这方面,美国政府通过《通货膨胀削减法案》拨款35亿美元,旨在提升CCUS能力,使其成为该技术领域的领军者之一。挪威的“长船”(Longship)项目是同类项目中规模最大的项目之一,并获得了高达27亿美元的政府资助。在中国,于2021年启动的全国碳市场预计到2030年将覆盖超过40亿吨的碳排放,这将为各行业采用CCUS技术提供强有力的市场激励。此外,欧盟的LOL创新基金已投入约100亿英镑用于资助低碳技术,其中包括大量资金用于CCUS技术。.
在加拿大,政府在2021年联邦预算中推出了碳捕获、利用与封存(CCUS)项目的税收优惠政策,凸显了政府对CCUS市场增长的重视。该计划旨在到2030年每年清除1500万吨二氧化碳。日本也根据中央政府的政策,设定了到2030年建设30座碳捕获工厂的目标。在英国,政府计划到2030年通过具有潜在国家财政支持的项目,每年净捕获并封存1000万吨二氧化碳。这种政府视角的转变并非英国独有,事实上,国际能源署(IEA)的数据显示,截至2021年4月,全球有51个碳捕获、利用与封存(CCUS)设施正在开发中,预计到2023年4月将增至65个。因此,亟需阐明此类政策和措施为何能够有效降低CCUS技术开发和持续安装过程中的过度资本投入,从而使各国乃至全球能够在CCUS市场中实现净零排放目标并有效应对气候变化。.
趋势:将碳捕获与可再生能源相结合以实现可持续发展
碳捕获、利用与封存(CCUS)市场也涌现出新的趋势,例如将碳捕获技术与可再生能源相结合。截至2023年,全球已有超过100个碳捕获项目正在寻求与可再生能源相结合的机会,目标是在不降低能源效率的前提下降低碳排放。尤其值得注意的是,二氧化碳的捕获与利用——特别是利用太阳能生产合成燃料——正在迅速发展,德国的一些试点项目每年可捕获高达50万升二氧化碳。在澳大利亚,一个创新项目将风力涡轮机的能源与碳捕获工艺相结合,每年可捕获超过100万吨二氧化碳。这种整合也为欧盟“地平线2020”计划等项目提供了支持,该计划资助了17个CCUS-可再生能源整合项目,目标是在项目覆盖期结束时每年减少300万吨二氧化碳排放。.
利用可再生能源进行碳捕获的机遇意义重大,全球碳捕获与封存研究院 (Global CCS Institute) 预计,到 2050 年,此类技术有望助力全球减排高达 10%。在美国的碳捕获、利用与封存 (CCUS) 市场,位于德克萨斯州的一个旗舰项目利用太阳能,每年可捕获 160 万吨二氧化碳。此外,挪威的 Hywind Tampen 项目是全球首个为海上油气田服务的漂浮式风电场,该项目集成了 CCUS 技术,为油气田提供能源。可再生能源与 CCUS 的结合不仅环保,而且经济效益显著。据报道,到 2030 年,这些已建成的综合项目将在全球范围内创造约 1015 个就业机会。随着各国竞相实现气候目标,这一趋势似乎为减排、最大限度地利用可再生资源以及促进健康发展提供了一条极具吸引力的途径。.
挑战:碳捕获技术部署和维护成本高昂
碳捕获技术的实施和维护成本高昂,仍然是碳捕获、利用与封存(CCUS)市场面临的最大障碍。然而,到2023年,捕获一单位二氧化碳的平均成本将降至50至100美元之间,具体金额取决于所采用的技术和工作范围。位于德克萨斯州的佩特拉诺瓦(Petra Nova)项目是大型项目的典范,该项目采用了AC公司的大型二氧化碳捕获设备,并实现了平稳运行。该项目记录显示,其捕获了约140万吨碳,但由于此前的维护成本问题而被迫停工。该项目三年运营成本高达约10亿美元,这凸显了其面临的资金限制。尽管边界坝(Boundary Dam)项目获得了10亿美元的纳税人资金,但由于运营和维护成本不断攀升,也遇到了经济问题。事实上,全球碳捕获与封存研究院(Global CCS Institute)的报告显示,新建CCUS设施的资本成本超过5亿美元,这使得其在融资渠道较少的地区吸引力下降。.
这些方法首先应用于碳捕获、利用与封存(CCUS)市场,生产重点在于新材料和新工艺,这将有助于到2030年将捕获成本降低多达30%。然而,截至目前,全球CCUS市场中65座在建CCUS工厂中,只有26座做出了上述决定,这表明资金问题依然存在。国际能源署(IEA)指出,挑战在于如何将CCUS部署成本降低到足以达到气候目标所需的规模。为此,政府和私营部门已加大对研发的投入,仅2023年就拨款20亿美元用于CCUS创新。然而,正如上文所述,这种合理的碳捕获解决方案仍然面临诸多挑战。.
细分市场分析
按服务
据观察,碳捕获已成为碳捕获、利用与封存(CCUS)市场中最赚钱的领域,市场份额超过54.4%。其中,气候变化的全球化,以及130多个国家承诺到2050年实现净零排放,促使大量资金注入这些技术领域。值得注意的是,根据国际能源署(IEA)的数据,到2030年,碳捕获技术每年可帮助减少约8亿吨二氧化碳排放。此外,该解决方案正在快速发展,目前全球已有70多个大型碳捕获工厂投入运营。这些设施主要来自工业企业,其中发电和天然气勘探占碳捕获总量的60%以上。此外,许多政府补贴也提高了碳捕获项目的盈利能力,例如美国的45Q税收优惠政策,该政策对每吨捕获和封存的碳支付高达50美元的补贴。.
由于各行业日益重视绿色转型,碳捕获、利用与封存(CCUS)市场对碳捕获技术的需求也显著增长。水泥和钢铁制造业是主要的终端用户,包括钢铁行业在内的重度用户每年产生的二氧化碳排放量相当于超过20亿吨。此外,直接空气捕获(DAC)技术也越来越受到关注,该技术旨在从大气中捕获二氧化碳,Climeworks和Carbon Engineering等公司已成为该领域的非传统领导者。到2030年,此类创新有望从地球大气中捕获数百万吨二氧化碳。此外,利用捕获的二氧化碳提高石油采收率(EOR),尤其是在石化行业,也是一个重要的市场,估计每年消耗7000万吨二氧化碳。因此,随着人们对碳捕获的关注度不断提高,以及各国政府发展碳市场,预计碳捕获市场将大规模增长,到2027年可能达到50亿美元的规模。.
按来源
化石燃料在碳捕获、利用与封存(CCUS)市场占据主导地位,这不仅关乎需求,也关乎供应。2023年,该领域占据了超过45.01%的收入份额。工厂和工业设施,尤其是发电厂,已成为二氧化碳排放的最大来源,因此也为碳捕获策略提供了最大的机遇。碳捕获、利用与封存(CCUS)技术的发展似乎是一种有效的解决方案,它能够整合和管理现有的化石燃料能源基础设施,同时降低空气中的碳浓度。推动这一增长的因素包括政府法规的变化、能源效率激励措施的加强、捕获和封存技术的进步以及更多资金投入绿色能源。值得注意的是,国际能源署指出,早在2023年,全球就捕获了约4000万吨二氧化碳,其中大部分来自化石燃料行业。此外,该机构还宣布了120多个新的CCUS项目,这些项目主要基于化石燃料的使用,表明该行业对减少其环境足迹的重视。.
2023年,全球碳捕获、利用与封存(CCUS)市场投资额创历史新高,超过70亿美元。运营中的CCUS设施数量增至35座,其中70%与化石燃料活动相关。仅石油和天然气行业就捕获了超过2000万吨二氧化碳。此外,全球新增15套装置,进一步扩展了现有煤电、燃气电和核电的碳捕获技术。碳捕获装置领域也呈现出同样的趋势。仅去年一年,就新增了约50项智能碳捕获专利。强化采油技术(即把已捕获的二氧化碳重新注入地壳,以期开采更多原油)也再次兴起。目前,有10吉瓦级的项目正在开发中。这些趋势表明,在环境责任和商业利润的双重驱动下,化石燃料行业在CCUS市场发展中占据主导地位。.
通过技术
过去几年,工业点源碳捕获、利用与封存(CCUS)技术凭借其优势和成本优势,在碳捕获、利用与封存(CCUS)市场中脱颖而出,占据主导地位。2023年,该领域市场份额超过83.72%。其优势的关键在于能够最大限度地利用集中式二氧化碳排放源,从化石燃料能源活动中捕获排放物。据国际能源署统计,全球每年有超过20亿吨二氧化碳从点源排放,其中大部分都适用于现有技术的捕获。全球已有超过70座CCUS工厂投入运营或正在规划建设,表明该领域正处于增长阶段。全球碳捕获与封存研究院(Global CCS Institute)的数据显示,2023年全球在CCUS技术上的支出将达到30亿美元的峰值,这进一步印证了该技术解决方案的稳固基础和市场信任度。.
由于强有力的政策支持和利用技术的进步,工业点源碳捕获、利用与封存(CCUS)市场有望在整个碳捕获、利用与封存市场中获得远超现有潜力的增长。包括美国和中国在内的约30个国家已出台约50亿美元的税收优惠和融资政策,以促进CCUS的发展。此外,二氧化碳利用政策的进一步出台也带来了发展机遇,预计到2030年,二氧化碳利用市场规模将达到700亿美元。鹿特丹港等CCUS系统集成化项目每年捕获超过100万吨二氧化碳,表明通过在工业协同效应中部署CCUS,区域层面的排放轨迹正在发生转变。此外,净零排放承诺的压力也促使100多家领先企业将碳捕获与封存(CCS)纳入其企业可持续发展计划,从而进一步推高了市场需求。因此,工业点源碳捕获、利用与封存 (CCUS) 能够充分满足环境要求并追求经济利益,从而确保其在碳市场的领先地位。.
按行业
由于拥有完善的基础设施、雄厚的资金实力以及在二氧化碳排放处理方面的丰富经验,石油和天然气行业在碳捕获、利用与封存(CCUS)市场中扮演着举足轻重的角色。2023年,该行业占据了超过32.16%的市场份额。由于其对碳捕获的迫切需求以及为满足日益严格的环境标准而承担的法律义务,石油和天然气行业在碳排放方面处于领先地位。2023年,全球二氧化碳捕获量达到5亿吨。利用该行业现有的管道和储层设施,可以有效降低CCUS项目启动成本,从而减少其他行业的相关支出。此外,石油和天然气公司高度重视研发投入,例如,埃克森美孚计划到2025年投入30亿美元用于包括CCUS在内的低碳技术研发,这体现了其对长远发展的重视。.
石油和天然气行业在碳捕获、利用与封存(CCUS)市场中的重要地位,得益于众多技术和规模化合作项目。该行业在全球范围内拥有超过100个CCUS项目,这充分证明了其在CCUS技术商业化方面的领先地位。政府激励措施和碳定价机制促进了该行业的收入增长,碳信用价格已在2023年上涨至每吨85美元。此外,由于需要将捕获的碳用于提高石油采收率(EOR),该行业也获得了收益。EOR是目前一项旨在通过EOR项目提高日采收率(每天30万桶石油)的业务。到2024年,CCUS技术的国际融资额增长至50亿美元,其中石油和天然气公司贡献了相当可观的投资。即使世界正朝着净零排放的未来迈进,石油和天然气行业在CCUS技术和市场的发展中仍然不可或缺,并将继续成为主要的收益来源和积极增长的驱动力。.
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区域分析
北美,尤其是美国,在全球碳捕获、利用与封存(CCUS)市场占据领先地位,市场份额接近40%。这主要归功于北美多年来在技术研发和鼓励性政策框架方面始终处于领先地位。目前,全球21个大规模实施CCUS的运营设施中,有13个位于美国,这充分证明了美国在拥抱这项技术方面迈出了重要步伐。美国政府提供了明确的激励措施,例如45Q税收抵免政策,鼓励碳捕获,每封存一吨二氧化碳即可获得高达50美元的补贴。这促使私营部门加大投资,仅近几个月,每年就有超过30亿美元的资金投入到新的CCUS项目中。北美成熟的油气行业充分利用CCUS技术提高石油采收率,每年捕获超过2500万吨二氧化碳。诸如《基础设施投资与就业法案》等重大变革已拨出120亿美元用于碳管理技术,从而巩固了北美作为碳捕获、利用与封存(CCUS)中心的地位。北美拥有总长约5000英里的二氧化碳输送管道,并且作为项目部署中心,德克萨斯州和怀俄明州更是名列前茅,这些都确保了北美在全球CCUS市场中的重要地位。.
得益于其支持性的气候政策和积极的脱碳目标,欧洲已成为全球第二大碳捕获、利用与封存(CCUS)市场。欧盟的“绿色协议”及其2050年零排放目标也推动了CCUS技术的发展。目前,欧洲超过70%的CCUS项目处于不同的开发阶段,其中挪威Northern Light公司的项目尤为引人注目,该项目计划每年封存高达150万吨二氧化碳。在英国,由于10亿英镑的CCS基础设施基金的推动,大量极具前景的项目涌现。此外,由于不同财团成员为项目提供资金,许多跨国项目引入了先进技术,进一步促进了区域市场的繁荣。欧盟排放交易体系(ETS)的影响也十分显著,尤其体现在使碳捕获成为排放设施在经济上可行的选择。此外,欧洲对氢能作为清洁能源载体的重视程度,体现在超过 50 个利用碳捕获、利用与封存 (CCUS) 技术生产蓝氢的项目上。.
在亚太地区,碳捕获、利用与封存(CCUS)市场位居北美和欧洲之后,排名第三,这主要得益于快速的工业化进程和日益增强的环保意识。中国引领着这一区域趋势,目前有超过30个CCUS项目正在进行,目标是在2030年前减少1000万吨二氧化碳排放。日本和韩国也是重要的市场参与者,日本已承诺在CCUS领域投资20亿美元,而韩国则设定了到2030年通过CCUS技术减少400万吨二氧化碳排放的目标。亚太地区能够将CCUS与水泥和钢铁行业的经济适用房开发相结合,这得益于政府的大力支持,例如中国“十四五”规划中提出的到2060年实现碳中和的目标以及对CCUS的大量投资。此外,为了进一步巩固其在全球CCUS市场的地位,亚太国家还积极参与国际组织,以交流经验并吸引投资。.
碳捕获、利用和封存市场的主要参与者
市场细分概述:
按服务
通过碳捕获源
按流程
通过技术
按用途目的地
按行业
按地区
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