碳中和LNG 接收站建設路徑探析

田猛，鄭誠立

(中海福建天然氣有限責任公司，福建 福州 350001)

0 引言

中國“雙碳”目標對實現全球氣候目標至關重要，在國際社會得到廣泛認可。許多國家、地區和企業都已制定了相應目標，并采取了具體的行動來減少碳排放，促進可再生能源利用和推動技術創新。“雙碳”目標的實現不單是技術層面的問題，還涉及經濟、政策和社會等多個方面的挑戰。

社會正積極推動碳中和發展，旨在應對氣候變化問題。當前，世界各國已陸續提出一系列思路和目標，通過設立碳市場、加強合作與經驗共享等途徑，加快全球碳中和進程，減少全球氣候變暖的風險。

綠水青山既是自然財富，又是經濟財富。為促進經濟社會發展全面綠色轉型，中國確定了力爭2030 年前實現碳達峰，2060 年前實現碳中和的目標。

中國正堅持綠色低碳轉型道路，深度參與構建碳中和全球治理體系，“雙碳”目標在中國各地迅速實施推進，新興碳市場和合作機制等有效促進了技術創新，推動了可持續發展和綠色經濟的轉型。然而，減碳機制的運作和互聯仍面臨一些挑戰，如碳市場價格波動、技術研發和運維成本高昂等。因此，要進一步加強碳減排技術的研發與應用，完善碳交易市場和合作機制，優化相關法規和政策，加快相關產業零碳化轉型，以實現歷史性跨越式的低碳轉型發展。

天然氣作為一種過渡能源，在能源轉型過程中具有多項優勢，有助于加快達成“雙碳”目標。現階段，LNG 接收站作為海運液化天然氣的接收、存儲、氣化、分銷、外輸的關鍵設施，具有產業鏈完備、設施環節集中、綜合協調性強、上下游配合度高等特點。除了可以在適當的設施創新應用CCUS 技術，還可以通過合作協同的方式，將CCUS 技術應用在上游采氣方、下游用氣方，從而以點帶面推動碳中和能源轉型[1]。本文研究了CCUS 技術的發展態勢與當前的應用展望，分析思考并提出建設碳中和LNG 接收站的不同路徑，為國家碳中和戰略的實施提供新選擇。

1 碳減排CCUS 技術概論

1.1 CCUS 技術基本情況

CCUS(carbon capture, utilization, and storage)是一項新興技術，致力于減少碳排放。該技術通過采用特定措施，在工業和能源生產過程中捕集產生的二氧化碳(CO2)，然后進行利用或儲存，以降低大氣中的二氧化碳排放量。在全球追求碳中和的背景下，CCUS技術被廣泛認可為應對氣候變化、實現凈零排放的關鍵核心手段，其重要性日益凸顯。面對運營成本的挑戰，加速CCUS 技術的研發和商業化規模應用，對我國實現“雙碳”目標具備戰略重要性。

1.2 CCUS 技術發展現狀

CCUS 技術的進展正逐漸嶄露頭角，成為迎接氣候變化挑戰、實現碳中和目標的關鍵領域之一。聯合國政府間氣候變化專門委員會IPCC 指出，超過80% 提交長期低排放發展戰略的國家正考慮使用CCUS 技術。以下所述是目前階段有關CCUS 技術的基本概況。

1.2.1 碳捕集技術

國際上已經有多種碳捕集技術得到了商業化或示范化應用，例如吸附劑法、化學吸收劑法以及膜分離法等。一些大型碳捕集項目已經在實施，主要針對高排放的行業，如燃煤電廠、鋼鐵和化工。

1.2.2 碳利用技術

碳利用是指包括將從化學或物理捕集中獲取的二氧化碳轉化為有益的燃料、化學品和建材等。目前，在碳利用領域，國際已涌現出一批的創新技術和商業化項目。

1.2.3 碳封存技術

國際上已經有一些大型碳封存項目在進行中，基本上可分為地質封存和海洋封存兩種途徑：地質封存涉及將經過壓縮處理的二氧化碳重新注入地下儲層中；海洋封存則是要向海洋中注入二氧化碳，利用溶解和化學過程將其封存。

1.3 CCUS 技術示范項目

在國際舞臺上，CCUS 技術正迎來迅速的發展階段。據統計，截至2022 年，全球CCUS 技術已成功捕集和封存了大約4 250×104t 二氧化碳。盡管CCUS項目部署逐步擴大，但距離實現凈零排放所需的規模還有相當距離。預測到2050 年，為達到綠色氣候目標，CCUS 的捕集容量需要增加100 倍以上，這凸顯了CCUS 項目巨大的增長潛力。與國外情況相比，國內的CCUS 項目起步較晚，但在各技術環節上已取得階段性成就。一些技術已具備商業化應用的潛力，同時也涌現出一些具有代表性的示范項目。這些示范項目在不同領域展示了國內CCUS 技術的應用實踐，為CCUS 技術商業化應用提供了可貴的經驗和借鑒，證明了其廣闊的前景。隨著CCUS 技術運營成本進一步降低，預計未來將在全球范圍內發揮更大作用，為實現綠色可持續發展提供重要的技術支持。

2 碳中和 LNG 接收站建設的必要性

2.1 天然氣作為過渡能源是碳中和轉型必經之路

天然氣的特性有助于實現能源的低碳化和可持續發展，是全球公認的過渡能源，在全球能源變革的廣闊背景下具有關鍵性影響[2]。因此，在以天然氣為過渡能源的幾十年間，如何通過CCUS 等技術手段加快實現天然氣產業碳中和轉型，將成為“雙碳”目標實現的核心課題和必經之路[3]。

2.2 碳中和 LNG 接收站建設是天然氣產業碳中和核心環節

液化天然氣(LNG)是我國天然氣資源的主要來源之一，而LNG 接收站是我國東南沿海省份的天然氣供應主要通道。LNG 資源供應鏈較長，包括采氣、輸送、儲存、分銷等多個供應環節，在LNG 供應鏈各個環節同時應用碳減排技術難度較大、成本較高，面臨諸多嚴峻挑戰。因此，LNG 接收站作為LNG 供應鏈承上啟下的樞紐環節，推動實現LNG 接收站的碳中和轉型是加快中國實現“雙碳”目標的核心環節，同時也是滿足沿海區域用戶清潔能源需求的重要手段。

2.3 碳中和 LNG 接收站建設具有諸多優勢條件

LNG 接收站的生產特性決定其必須建設在沿海區域，擁有良好的陽光、風力、海洋等自然條件，LNG 接卸、存儲、外輸等相關基礎設施齊備，用能集中且相對自主。LNG 接收站不僅能夠穩定存儲并供應天然氣，還能夠向周邊區域提供LNG 冷能，因此LNG 接收站周邊往往會形成包括燃氣電廠、冷能利用、直供工業等在內的大型天然氣產業集群。此類天然氣產業集群集中度較高、上下游協同度較好、容易構建優勢互補，有利于CCUS 等一系列減碳技術的整合與應用。因此，建設碳中和LNG 接收站具備諸多有利條件。

3 建設碳中和 LNG 接收站的路徑探析

為踐行天然氣產業碳中和轉型思路，探索創立一種可持續發展的碳中和商業模式，以實現經濟效益與環境保護的雙重目標，將通過深入分析LNG 供應鏈節能降碳思路以及CCUS 技術的應用場景，梳理若干建設碳中和LNG 接收站的可能路徑，希望為后續碳中和LNG 接收站建設提供科學依據和決策支持。

3.1 LNG 接收站新建光伏發電項目自產綠電

LNG 接收站擁有大面積、平整的廠房和儲罐設施，在LNG 接收站廠房屋頂和儲罐頂部投資新建光伏發電項目利用沿海光能資源，通過“自發自用、余電上網”的方式，將自產綠電作為LNG 接收站工業生產用電的補充，從而實現可再生能源充分利用和不可再生化石資源節約利用的目的。該模式將優化接收站電能的多元化供應，同時降低LNG 接收站的碳排放量。

3.2 LNG 接收站新建海底能源子系統自產綠電

LNG 接收站可利用海洋優勢，使用中國海油前沿的海底科技，投資新建配套的海底能源子系統自產綠電，降低接收站的碳排量。該能源系統包括能源工廠、儲能器、擴展塢、海底電纜系統、海底能源管理等。其中，能源工廠可以從環境中(海洋洋流、壓差、濃度差、潮汐、波浪、太陽能、風能等)轉化能量，采用各種技術來轉換自然環境的能量，包括但不限于將動能從海流轉換為電能。

3.3 LNG 接收站與周邊海上風電項目融合發展

LNG 接收站通常位于優越的港灣地理位置，周圍環繞著豐富的風力資源與海上風電項目。未來，海上風電將成為沿海地區實現電力能源的安全、清潔、高效轉型的重要支撐[4]。海上綠電可以直接供應給LNG 接收站，另外借助將LNG 接收站與海上風電項目融合發展的方法，可以有效降低LNG 接收站的碳排放。

3.4 探索發展LNG 接收站冷能綠電項目

LNG 接收站可以進一步擴展冷能的利用范圍(每噸LNG 氣化能夠提供約240 kW·h 的冷能)[5]，將LNG 冷能用于發電方面，存在幾個優勢：首先，LNG 冷能發電技術相對成熟，具備較高的可行性；其次，若在LNG 接收站引入冷能發電項目，相對于其他產業鏈，項目的整體流程更加簡短，受市場波動的影響較小；最后，LNG 冷能發電是零碳排放過程，其產生的綠色電力有助于有效降低碳排放水平。因此，利用LNG 低溫能量進行發電易于實施，且經濟價值不可低估。

3.5 LNG 接收站采購并對外供應碳中和LNG

LNG 接收站可直接采購并向外提供碳中和LNG資源，以滿足不斷增長的碳中和天然氣需求，這是迅速建設碳中和LNG 接收站的關鍵途徑。一般情況下，LNG 的生產或供應方會就其提供的某批次LNG 貨物提供一份書面聲明材料，列明該批次LNG 貨物從生產到交付全過程所產生的二氧化碳排放量，并列明采取何種措施產生的二氧化碳減排量抵消了上述排放量。該模式能夠快速實現LNG 接收站的碳中和LNG 的儲備與外輸。

3.6 LNG 接收站購買碳排放指標靈活匹配碳中和LNG

LNG 接收站可以通過自主購買國內外的碳排放配額，靈活匹配碳中和LNG，以滿足下游用戶個性化的能源需求。由于碳中和LNG 需要購買生態碳匯或碳排放配額，其貿易價格通常高于傳統LNG 價格，這部分“綠色溢價”源于抵消項目的投資成本或碳市場交易價格。以一船貨LNG 為例(約6.5×104t)，LNG 從開采到最終使用的全生命周期排放量約為22×104～30×104t 二氧化碳當量，抵消這些碳排放量的成本大約為7～10 美元/t，相當于約0.12～0.24 元/m3的綠色溢價[6]。未來，隨著相關碳稅機制的健全，“綠色溢價”的碳中和LNG 有望通過電子交易平臺有效地傳遞至需求用戶手中，從而實現碳中和能源貿易的良性經濟循環。

3.7 LNG 接收站與在產CCUS 項目合作匹配碳中和LNG

LNG 接收站可通過與在產CCUS 項目合作的方式，匹配產出碳中和LNG，雙方合作共享碳減排指標及經濟效益。例如，中國海油恩平15-1 平臺CCUS 項目(中國海上首個二氧化碳封存示范工程)已于2023 年6 月正式投產，該項目預計每年可封存約30×104t 的二氧化碳。若通過LNG 接收站與該CCUS 項目合作共享碳回收指標的方式，可匹配形成碳中和LNG 資源約2.25×108m3/a，若按照碳減排“綠色溢價”0.2 元/m3進行測算[6]，可創造新增價值逾4 500×104元/a，從而構建出CCUS 技術與LNG 貿易融合的新型業態和創新商業思路。

3.8 LNG 接收站投資新建CCUS 項目

LNG 接收站可以通過投資新建CCUS 項目獲得穩定碳回收指標，將其與碳中和LNG 銷售相結合，構建可持續的綠色循環經濟體系。CCUS 作為新興產業，項目的經濟回報率以及政策支持程度是CCUS發展的重要影響因素。在國家“雙碳”目標和能源改革的大環境下，LNG 接收站若通過創新的碳中和能源貿易商業模式，將CCUS 項目的投資轉化為具體的經濟回報，可實現將CCUS 的成本轉變為經濟產出。并反向推動擴大CCUS 項目的規模應用，從而實現綠色能源經濟的高質量可持續發展，形成良性循環的發展模式。

3.9 協調LNG 接收站周邊產業鏈新建CCUS 項目

LNG 接收站可依據下游用戶的實際需求，與周邊的天然氣產業集群協調，共同籌備新的CCUS 項目。通過產業集群的協同作用，實現項目投資與綠色收益的共擔，從而解決CCUS 項目運維經濟性的問題。諸如燃氣電廠、冷能空分項目、大型工業用戶等都可以成為這種模式的潛在應用場景[2]。

3.9.1 燃氣電廠

燃氣電廠具有高耗能、碳排放集中的特性，在既有電廠加裝CCUS 設施可減少空氣污染物，能夠高效率地捕集回收二氧化碳，例如富氧燃燒法等。若燃氣電廠產出綠電的上網電價不足以滿足CCUS 項目投資回收的要求，可根據市場和經營需求，結合政策情況將回收的碳指標通過LNG 接收站形成碳中和LNG，并面向市場進行銷售，形成CCUS“氣電聯動”的典型案例。

3.9.2 冷能空分項目

LNG 接收站周邊冷能空分項目是利用接收站冷能生產空氣分離產品(主要產品為液氧、液氮)。后續通過技術改造的方式，實現二氧化碳的空氣分離與回收，從而獲取碳回收指標。在經濟性方面，結合國內其他項目的成功經驗，產出的二氧化碳可用于制作干冰對外銷售。另外，根據市場和經營需求，可將冷能空分項目從空氣中回收的碳指標，匹配形成LNG 接收站的碳中和LNG，將碳中和LNG 的產業鏈進一步擴大與延伸，同時為建設LNG 碳中和LNG 接收站提供了一種新的思路。

3.9.3 大工業用戶

為避免出口歐洲的產品繳納高額碳稅，保證產品在國際上的競爭力和市場占有率，一些針對歐洲市場的中國大型天然氣工業用戶對碳中和天然氣的需求日益強烈，正考慮改造應用CCUS 技術捕集回收二氧化碳，以保持其產品的國際競爭力和市場份額。由于CCUS 技術的前期投入及運營成本較高，對無法傳導至歐洲市場的碳回收指標價值，可通過搭建LNG 接收站與大工業用戶CCUS 碳回收指標共享聯盟的方式，實現碳中和LNG 的匹配、存儲與銷售。通過該模式，LNG 接收站與提供CCUS 碳回收指標的大工業用戶將形成更加緊密的上下游合作關系，共享CCUS 技術的碳回收成果與經濟效益。該商務模式有利于形成CCUS 產供儲銷的良性循環，加快CCUS 技術的大規模商業應用，助力國家“雙碳”目標的實現。

4 結語

目前，CCUS 技術正面臨成本居高不下、商業模式尚不明確以及政策支持不足等一系列挑戰。為了促進其商業化應用，需通過多種途徑來降低成本、探索適宜的商業模式，并尋求政策支持。本文的研究分析聚焦于構建碳中和LNG 接收站的不同路徑，為CCUS 技術的商業化應用提供了新的思路。通過LNG接收站的碳中和轉型，將綠電融合、碳中和LNG 資源匹配以及碳中和能源貿易相結合，從而構建一種新型、高效、合理的商業模式。在當前國內外市場競爭日益激烈的背景下，充分利用中國LNG 接收站資源優勢和CCUS 技術發展潛力，緊密結合國內外政策導向與下游市場需求，致力于打造創新型產業競爭優勢，通過構建更加完善的產業鏈和價值鏈，推動CCUS 技術延伸與高附加值循環，促進天然氣產業的碳減排和可持續發展，為國家“雙碳”目標的實現提供了新的選擇與實操方案。