胡燕

中國石化石油勘探開發(fā)研究院

0 引言

目前，大氣中的二氧化碳濃度已達(dá)歷史最高值，氣候變化成為人類面臨的全球性問題，世界各國以協(xié)約的方式制定了減排溫室氣體的行動方案。2020年，中國二氧化碳排放量達(dá)99×108t，占全球排放總量的 30.7%，約為美國的 2.2倍［1］。中國國家主席習(xí)近平于2020年9月在第七十五屆聯(lián)合國大會一般性辯論上提出，中國將提高國家自主貢獻(xiàn)力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭于2030年前達(dá)到峰值，努力爭取 2060年前實現(xiàn)碳中和［2］。隨后，國內(nèi)三大石油公司也紛紛響應(yīng)國家戰(zhàn)略目標(biāo)和政策要求，突出了綠色低碳發(fā)展在公司戰(zhàn)略中的地位。其中，中國石油化工集團(tuán)有限公司提出“確保在國家碳達(dá)峰目標(biāo)前實現(xiàn)二氧化碳達(dá)峰，力爭比國家目標(biāo)提前 10年實現(xiàn)碳中和”［3］；中國石油天然氣集團(tuán)有限公司提出“2025年實現(xiàn)碳達(dá)峰的同時，新能源新業(yè)務(wù)實現(xiàn)清潔替代良好布局；2035年實現(xiàn)新能源新業(yè)務(wù)戰(zhàn)略接替；2050年實現(xiàn)‘近零’排放和公司綠色轉(zhuǎn)型”［4］；中國海洋石油集團(tuán)有限公司目標(biāo)是到2025年“推動實現(xiàn)清潔低碳能源占比提升至60%以上”［5］。

世界各國政府及石油企業(yè)高度重視如何提升能源利用效率、促進(jìn)能源轉(zhuǎn)型、加大低碳技術(shù)等問題的應(yīng)對策略，并采用了碳交易、碳稅等手段措施，更是將 CCUS（碳捕集、利用與封存）技術(shù)作為二氧化碳減排的重要措施之一。CCUS是應(yīng)對全球氣候變化、減少碳排放的關(guān)鍵技術(shù)之一［6］，是CCS（碳捕集與封存）技術(shù)新的發(fā)展趨勢，是把生產(chǎn)過程中排放的二氧化碳進(jìn)行提純，繼而投入新的生產(chǎn)過程中，達(dá)到循環(huán)再利用的目的，而不是簡單地封存［7］。這項技術(shù)已受到世界各國的高度重視，紛紛加大研發(fā)力度，但目前還未形成產(chǎn)業(yè)化。

大規(guī)模實施 CCUS項目面臨著很多挑戰(zhàn)，如，技術(shù)不成熟、項目成本過高、缺乏行業(yè)監(jiān)管、地質(zhì)儲存存在潛在風(fēng)險、公眾反對意見等［8］。在這些挑戰(zhàn)中，成本過高是阻礙 CCUS廣泛應(yīng)用的主要障礙之一。

二氧化碳驅(qū)油提高采收率（CO2-EOR）與地質(zhì)封存是 CCUS的主要內(nèi)容，更是與石油企業(yè)上游生產(chǎn)結(jié)合最為緊密、可操作性最強(qiáng)、降碳效果也特別顯著的手段之一［10］。中國從“十五”規(guī)劃（2001—2005年）以來，一直鼓勵CCUS的研究、開發(fā)和示范活動［11］。截至2021年，中國已投運(yùn)或建設(shè)中的 CCUS示范項目約 40 個，捕集能力 300×104t/a［12］，多以石油、煤化工、電力行業(yè)小規(guī)模的捕集與驅(qū)油示范為主，缺乏大規(guī)模多種技術(shù)組合的全流程工作化示范［13］。中國石油化工集團(tuán)有限公司正大力推進(jìn)CO2-EOR項目——勝利高89-樊142地區(qū)CO2驅(qū)油與封存示范工程，建成后將成為中國最大的 CCUS全鏈條示范基地。

目前，中國二氧化碳驅(qū)油提高采收率項目的效益水平良莠不齊，經(jīng)濟(jì)效果未達(dá)預(yù)期的項目較多。借鑒國外低碳技術(shù)推廣經(jīng)驗，前期大量政策資金補(bǔ)貼能夠鼓勵 CCUS項目的開發(fā)和部署，這是中國目前較為可行的方案。在此背景下，如果能借鑒美國45Q補(bǔ)貼政策的經(jīng)驗，出臺相關(guān)條款，可能會給中國石油企業(yè)提高二氧化碳驅(qū)油項目經(jīng)濟(jì)效益打開新的局面。

1 美國45Q政策發(fā)展的3個階段

為激勵更多 CCUS項目投資并實施，美國做出了很多嘗試，如，對 CCUS的前端工程設(shè)計及技術(shù)研究直接撥款、實施加利福尼亞州低碳燃料標(biāo)準(zhǔn)（LCFS）、引入碳信用的市場機(jī)制等，用提高項目經(jīng)濟(jì)效益的方式來達(dá)到減少碳排放強(qiáng)度的目的。美國財政部和國稅局聯(lián)合頒布的《國內(nèi)稅收法》中的第45Q條規(guī)定：針對有效捕集或封存CO2的投資項目，聯(lián)邦政府提供直接補(bǔ)貼，并可與地方州的稅收優(yōu)惠、項目資助、貸款優(yōu)惠等激勵政策兼容，且不受碳市場的波動而波動。因該項補(bǔ)貼穩(wěn)定性較高，很受相關(guān)投資項目的歡迎。近年來，美國45Q政策對CCUS投資項目的激勵作用較大，已引起全球廣泛關(guān)注。截至2020年底，美國14個正在開發(fā)中的用于地質(zhì)封存或提高采收率的CCUS項目均受到了45Q補(bǔ)貼政策的激勵［9］（見表1）。

表1 美國正在開發(fā)中的CCUS設(shè)施和封存項目

但是美國45Q政策也不是一蹴而就的，從2008年最初成形到2021年最終頒布，期間經(jīng)歷了3個階段，共14年的演進(jìn)發(fā)展［14］。

1.1 最初階段

2008年初，美國國會在《能源改進(jìn)與擴(kuò)展法案》中頒布了一項關(guān)于二氧化碳捕集、封存與利用項目的補(bǔ)貼政策，這是45Q政策的雛形。政策規(guī)定：對以提高石油采收率方式封存CO2的項目，提供10美元/t的補(bǔ)貼；對長期地質(zhì)封存CO2的項目，提供20美元/t的補(bǔ)貼；當(dāng)CO2封存量達(dá)到7 500×104t的上限后，將停止補(bǔ)貼。當(dāng)時，這一政策沒有對 CCUS項目起到激勵作用，主要是因為當(dāng)時幾乎所有的CO2捕集、運(yùn)輸或封存項目成本均超過了20美元/t，而補(bǔ)貼額度無法覆蓋成本，而且補(bǔ)貼上限也給項目現(xiàn)金流入帶來了較高的不確定性，造成了項目無法長期有效運(yùn)營。

1.2 調(diào)整階段

2018年2月，美國簽署了《2018年兩黨預(yù)算法案》，對補(bǔ)貼政策進(jìn)行了大量調(diào)整，提高了補(bǔ)貼額度并延長了補(bǔ)貼時間。調(diào)整后的內(nèi)容為：以提高石油采收率方式封存CO2項目，可得到35美元/t的補(bǔ)貼，長期地質(zhì)封存CO2的項目，可得到50美元/t的補(bǔ)貼，兩項補(bǔ)貼的申請時限為2017—2026年；同時，取消了CO2封存量7 500×104t的限制；從相關(guān)項目設(shè)備運(yùn)營開始算起持續(xù)12年內(nèi)，均可得到補(bǔ)貼；設(shè)備捕集的應(yīng)是高質(zhì)量的CO、CO2等碳氧化物；允許小型設(shè)備（捕集量小于50×104t/a的設(shè)施）進(jìn)行申報；申報者應(yīng)是碳捕集設(shè)備的所有者［15］。

1.3 最終階段

2020年4月，按照45Q政策申請的項目補(bǔ)貼總額中，有接近9×108美元不符合美國有關(guān)檢測、報告和核查要求。因此，美國國稅局又重新調(diào)整修訂了一些細(xì)節(jié)。2021年1月，美國財政部和國稅局在聯(lián)邦公告上發(fā)布了45Q政策最終法規(guī)［16］，隨后在6月公布的國會研究服務(wù)報告中，對45Q政策的關(guān)鍵要素進(jìn)行了總結(jié)說明［17］，具體政策內(nèi)容見表2。

表2 美國最新45Q政策的關(guān)鍵內(nèi)容

另外，政策還規(guī)定，補(bǔ)貼申請的主體應(yīng)是碳捕集設(shè)備擁有者，與申請主體簽訂了碳捕集、碳注入地下、碳利用鏈條上發(fā)揮作用并簽訂了合同的一方，也可以分得一定補(bǔ)貼額；如果3年內(nèi)（自申請45Q稅收抵免后第一次封存碳氧化物的日期開始計算）發(fā)生碳氧化物泄漏、逃逸到大氣中或重復(fù)使用的情況，已抵免的稅額將被政府收回。

2 國內(nèi)二氧化碳驅(qū)油提高采收率項目經(jīng)濟(jì)效益計算應(yīng)用

在“雙碳”目標(biāo)驅(qū)動下，CCUS是不可或缺的技術(shù)方案。但是，中國正在實施的二氧化碳提高采收率項目的經(jīng)濟(jì)效益普遍較差。如果可以獲得減排技術(shù)補(bǔ)貼、減免碳稅或者給予節(jié)能減排基金等支持，將有效促進(jìn)相關(guān)企業(yè)減排技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用的動力，降低 CCUS技術(shù)帶來的高成本挑戰(zhàn)，給企業(yè)帶來較為明顯的經(jīng)濟(jì)效益提升。基于此，本文借鑒應(yīng)用美國補(bǔ)貼模式，應(yīng)用于國內(nèi)二氧化碳提高采收率項目經(jīng)濟(jì)效益計算中。

2.1 方法原理

CO2驅(qū)油提高采收率項目可采用折現(xiàn)現(xiàn)金流中的動態(tài)經(jīng)濟(jì)評價方法，計算項目的經(jīng)濟(jì)效益。主要財務(wù)指標(biāo)有凈現(xiàn)值（NPV）和內(nèi)部收益率（IRR）。現(xiàn)金流計算是將評價期中分年度的現(xiàn)金流入、現(xiàn)金流出及行業(yè)基準(zhǔn)稅率，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)評價效益指標(biāo)測算的過程。其中，在現(xiàn)金流入中，除了傳統(tǒng)的產(chǎn)品銷售收入外，可借鑒美國45Q補(bǔ)貼模式來計算補(bǔ)貼流入；在現(xiàn)金流出中，在常規(guī)開發(fā)方式基礎(chǔ)上，還額外考慮了 CO2獲取、運(yùn)輸、注入及回收處理等各環(huán)節(jié)的成本。

二氧化碳驅(qū)油提高采收率項目可分為兩類：一種是油田新建項目，另一種是油田改擴(kuò)建項目。本文選取新建 CO2驅(qū)油提高采收率項目，且不考慮減排量在碳市場交易中獲取的經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 參數(shù)說明

假設(shè)某油田區(qū)塊以往采用水驅(qū)方式采油，在2018年計劃由注水井轉(zhuǎn)為注氣井，2020年改造完成。項目評價期為17年，其中建設(shè)期3年（2018—2020年）。較以往水驅(qū)方式增加的投資包括：新增開發(fā)井投資和注氣井投資，3年建設(shè)期內(nèi)投資分別考慮 3 300×104元、2 300×104元、2 000×104元；未建設(shè)大型CCUS捕集設(shè)備，不考慮銀行貸款。

較以往水驅(qū)方式，新增的成本類型包括：CO2購買成本、CO2運(yùn)輸成本、CO2注入費(fèi)用、監(jiān)測成本、CO2回收處理費(fèi)用。圖1所示為產(chǎn)量剖面曲線，2018—2021年價格取原油實際價格，2022年起按照2 740元/t估計。評價期內(nèi)累計注氣22×104t，CO2埋存率按照 80%考慮；CO2來源是購買（暫不建設(shè)CCUS捕集設(shè)備），評價期內(nèi)氣源成本按照 150元/t估算；油田企業(yè)負(fù)責(zé)CO2的源頭運(yùn)輸。

圖1 某油田區(qū)塊產(chǎn)量剖面曲線

參考美國 45Q政策補(bǔ)貼期限12年，自該項目第3年（2020年）開始補(bǔ)貼（如圖2所示），2020年至 2031年采用三次開發(fā)注入物方式的補(bǔ)貼額度從150元/t增加到257元/t，2020—2026年階段增長率8%、2027—2031年1.5%。

圖2 參考美國45Q政策三次開發(fā)注入物補(bǔ)貼額

2.3 測算結(jié)果

在不考慮補(bǔ)貼的情況下，該區(qū)塊經(jīng)濟(jì)評價的財務(wù)指標(biāo)結(jié)果：IRR為2.7%、NPV為-1 079×104元；借鑒美國45Q政策補(bǔ)貼模式和金額，并考慮補(bǔ)貼的通貨膨脹率 1.5%，該項目的評價結(jié)果為IRR為15.5%，NPV為 691×104元。補(bǔ)貼支持后，IRR超過8%的基準(zhǔn)收益率，該區(qū)塊項目從無效益轉(zhuǎn)變成了有效益。

經(jīng)測算，在 40元/t（約 6美元/t，僅為美國補(bǔ)貼額度的四分之一）補(bǔ)貼下，可實現(xiàn)項目IRR達(dá)到8%；在90元/t（約13美元/t）補(bǔ)貼下，IRR可達(dá)到12%（如圖3所示）?？梢哉f，CO2補(bǔ)貼從40元/t逐漸增加到90元/t，能夠促進(jìn)更多的區(qū)塊項目變得經(jīng)濟(jì)有效。補(bǔ)貼在90元/t以下時，效益增長率（斜率）普遍較大；在90元/t以上時，項目的效益增長率較小，90元/t的補(bǔ)貼為該區(qū)塊效益增長的轉(zhuǎn)折節(jié)點。

圖3 某油田區(qū)塊項目補(bǔ)貼額度與效益聯(lián)動趨勢

3 結(jié)論與建議

美國45Q政策主要目的是鼓勵碳減排，這項政策經(jīng)歷了14年的時間才最終推出了有關(guān)CO2地質(zhì)封存項目、CO2作為注入物提高采收率項目以及其他方式項目較為完善的補(bǔ)貼細(xì)則，從而較大程度地激勵了美國碳減排項目的投資和實施效果。本文選取的中國某油田區(qū)塊 CO2驅(qū)油提高采收率項目在借用美國補(bǔ)貼數(shù)額后，可以從無效益轉(zhuǎn)變?yōu)橛行б妗?/p>

關(guān)于風(fēng)電、光電、水電、生物質(zhì)能源等綠色能源發(fā)展，中國出臺了眾多優(yōu)惠政策，但都是對生產(chǎn)方的政策支持，并未涉及應(yīng)用方的減碳?；诖?，中國政府和相關(guān)研究機(jī)構(gòu)可考慮借鑒美國 45Q政策，設(shè)計對驅(qū)油類和封存類項目的補(bǔ)貼，綜合考慮碳封存期限、封存量認(rèn)定、監(jiān)測和驗證、碳源與碳匯企業(yè)利益分配等內(nèi)容，從而推動石油石化企業(yè)碳減排的實施熱情。

當(dāng)然，對于中國石油企業(yè)來說，在擔(dān)當(dāng)減碳責(zé)任時應(yīng)積極探索提高二氧化碳驅(qū)油提高采收率項目以及相關(guān)碳捕集和利用項目的經(jīng)濟(jì)效果的手段和方法，助力中國碳減排目標(biāo)的實現(xiàn)。在尋求外部支持上，一是積極爭取國家的碳減排補(bǔ)貼政策或者稅收減免優(yōu)惠，積極開發(fā)二氧化碳驅(qū)油項目，提高該類項目的經(jīng)濟(jì)效益同時促進(jìn)產(chǎn)量的增加；二是將CCUS項目中封存或者注入的二氧化碳申請國家核證自愿減排量（CCER），如果在碳市場進(jìn)行交易，賣給需要排放配合的企業(yè)，還可以獲得收益并進(jìn)一步激發(fā)主動減排的積極性。在企業(yè)內(nèi)部管理上，一是根據(jù)資產(chǎn)的能源利用效率、能源強(qiáng)度來分類，找出二氧化碳排放的重點源頭，并作為未來減排工作的重點對象；二是考慮在實施CO2-EOR項目的同時開展咸水層埋存，最大化利用二氧化碳注入井，節(jié)省相應(yīng)的埋存成本，提高二氧化碳埋存量；三是堅持系統(tǒng)觀念，形成上下游一體化的CCUS模式，把碳達(dá)峰、碳中和納入企業(yè)發(fā)展全局，積極優(yōu)化產(chǎn)業(yè)和能源結(jié)構(gòu)，深入推進(jìn)碳減排和利用，提高綠色低碳競爭力，助力國家如期實現(xiàn)碳達(dá)峰目標(biāo)。