新的公共和私人资金以及 预期中强有力的联邦电厂减排标准 加速了电力行业对碳捕集、利用与封存(CCUS)项目的投资,但一些人担心这是在往无底洞里扔钱。

CCUS技术将化石燃料电厂废气中的碳分离出来,用于地质封存或工业及其他应用, 据能源部称。像 CalpineChevron 这样的化石燃料行业巨头正寻求利用新的联邦税收抵免和CCUS拨款,以应对满足 电厂性能要求可能带来的高昂成本,包括环保署即将出台的关于减少现有电厂温室气体排放的新规。

电力公司有“雄心勃勃的计划”要为电厂增加CCUS设施,这些电厂估计占美国二氧化碳排放量的25%,电力行业“需要将CCUS纳入其工具箱”,能源部 化石能源与碳管理办公室 助理部长Brad Crabtree表示。成功的试点和示范项目“将增强投资者信心,并带来更多部署”,从而在2030年后为电力系统的可靠性提供可调度的清洁能源,他补充道。

但环保人士和其他人坚持认为,可能成本高昂的CCUS基础设施仍必须在严格透明的联邦监管下证明其有效性。

“美国电力行业绝大部分长期需求无需化石燃料发电即可满足,目前已有更优方案正在部署和开发中,”塞拉俱乐部战略研究与发展高级顾问杰里米·费舍尔表示。他补充道,碳捕集、利用与封存(CCUS)“或许有其必要,但若缺乏更完善的监管措施,电力行业滥用联邦资金可能导致排放增加和化石资产搁浅。”

美国能源部新的CCUS项目拨款、联邦45Q税收抵免提高至每公吨85美元,以及即将出台的环保署电厂碳排放法规,将为CCUS带来类似政策曾为可再生能源带来的推动作用——支持者与反对者对此看法一致。但反对者补充说,必须通过透明的二氧化碳捕集报告要求,避免过去CCUS饱受争议的表现和税收抵免滥用问题重演。

新资金,新生命

2021年《 基础设施投资与就业法案 》授权的联邦支出以及2022年《 通胀削减法案 》中45Q税收抵免的提高,将使2023年成为CCUS的“ 里程碑之年”,推动其“从小众概念走向主流投资”,并到2033年将全球CCUS产能提升超过“七倍”——据 咨询公司伍德麦肯兹2023年3月的一份报告.

税收抵免支持 是许多企业投资CCUS的关键原因, 彭博新闻社1月报道。诸如 竞争性电力创投公司Calpine等能源企业在近期CCUS项目公告中坦承,政策支持是主要驱动力。

清洁空气任务组织技术与市场总监约翰·汤普森表示,新的公共和私人投资将使配备CCUS的发电厂能够获得小幅正回报,或至少不超过小幅负回报。他补充说,这可能使CCUS成为满足预期更严格污染和排放标准的更具成本效益的方式。

美国能源部最近提供的25亿美元资金用于 CCUS试点和示范项目 ,摩根路易斯律师事务所合伙人帕梅拉·T·吴表示,这可能是“CCUS开发商的一个重要机遇”。她补充道:“这将识别哪些技术已达到实施就绪水平,以补充可再生能源的持续快速部署。”

CCUS支持者对此表示认同。

工作原理
经IEEFA许可使用
 

CCUS支持的意义

美国能源部的克拉布特里表示:“新的联邦投资的意义在于支持足够的部署,以牢固确立这项技术”,并纠正过去CCUS示范项目中存在的一些“误解”。

克拉布特里表示,公众讨论一直将CCUS与提高石油采收率联系在一起,即向老化油井注入捕获的二氧化碳以提高产量,而“这是一种误读”。他说,国会将提高石油采收率的税收抵免“设定为每吨仅60美元,因为采油能产生收入,而且提高石油采收率限制了CCUS的净气候效益。”

CCUS反对者还指出,2009年国会授权为Boundary Dam、Petra Nova及其他燃煤电厂的商业规模CCUS示范项目提供的拨款 表现不佳,他补充道。但这不应阻止能源部的新努力,因为“联邦拨款和税收抵免在早期大规模项目昂贵且表现不佳时支持了太阳能和风能,碳捕集也不例外,”克拉布特里说。

新的联邦支持可以使配备碳捕集、利用与封存技术的天然气发电厂成为美国可再生能源和电池的有力补充, 碳捕集联盟 执行董事杰西· 斯托拉克补充道。而且,在燃煤电厂成功的碳捕集、利用与封存示范可以让美国技术“帮助解决亚太地区仍在用煤的排放问题,”她补充道。

过去能源部资助的碳捕集、利用与封存示范项目的历史,如 2021年12月政府问责局报告所述,“展示了如何改进管理和监督,” 斯托拉克在2022年1月写道。她补充说,新的联邦税收抵免和电厂碳捕集、利用与封存拨款“在提供联邦政策对等方面大有裨益”,与清洁能源相当,而这正是此前成功的“主要障碍”。

“对那些大型、复杂、资本密集的先驱项目的政策支持不足,”斯托拉克说。“这次能源部在资助新示范项目之前,确保45Q税收抵免等政策信号已经到位。” 

而碳捕集、利用与封存如今是“一项具有成本效益的减排技术”的“证明”是 清洁空气工作组记录的160多个项目公告 自45Q税收抵免提高以来,她补充道。

但一些环保主义者和经济学家表示,他们的数据证明情况恰恰相反。

碳捕集、利用与封存的作用
经SMUD许可
 

表现与欠佳表现

根据塞拉俱乐部、能源经济与金融分析研究所(IEEFA)等机构的观点,先驱性电厂示范项目,如NRG能源公司的Petra Nova和萨斯克电力公司的Boundary Dam,给CCUS的性能表现留下了许多疑问。

例如,运行Boundary Dam燃煤电厂CCUS改造所需的额外能源使其发电量从160兆瓦降至110兆瓦,独立分析师布伦丹·皮尔庞特表示,这是“31%的寄生负荷”。皮尔庞特曾任气候政策研究所分析师。 2021年的一份分析 发现,结果是性能不佳,使系统设计的90%二氧化碳捕集率降至65%,他补充道。

提交给美国能源部的数据显示, Enchant Energy公司拟建的圣胡安发电站 燃煤电厂CCUS改造预计其CCUS前的847兆瓦发电量将降至482兆瓦,“寄生负荷超过40%”, 皮尔庞特 表示。这将导致碳捕集性能严重不达标,因为“40%的燃料消耗和40%的排放将仅仅用于驱动 CCUS系统,”他补充道。

Calpine公司向萨克拉门托市政公用事业区(SMUD)就改造该公用事业设施的CCUS机会作出的承诺, 578兆瓦的萨特能源中心天然气发电厂 引发了该公用事业消费者倡导团体的多项性能担忧。

随着SMUD推进其高比例可变可再生能源和2030年零碳计划,该电厂可以通过增加可调度的低排放发电来提供“急需的”系统可靠性,但需要数据来评估“风险和責任”,SMUD费率顾问里克·科迪纳 在为SMUDWatch撰写的文章中写道他还表示,公用事业公司需要回答关于二氧化碳捕集率的问题,关于如何避免对化石燃料发电的潜在长期依赖,以及关于它将如何应对天然气价格波动和其他不确定的运营成本。

这些例子反映了一些人对CCUS经济可行性的更广泛担忧。

配备CCUS的电厂的平准化电力成本“至少是当前替代方案(包括可再生能源加储能)的1.5倍到2倍”,根据 3月30日IEEFA的一份报告.

IEEFA资源规划分析总监David Schlissel表示,过去示范项目中CCUS经济性的唯一改善“是联邦税收抵免和能源部拨款正在将部分成本和风险转移给纳税人”。他还补充说,能源部最近的示范和试点拨款“是一种好方法”,因为“它们限制了纳税人的支出,直到明确哪些方案有效以及2040年需要什么。”

45Q税收抵免有助于CCUS,但“《通胀削减法案》的总体条款 仍然使退役燃煤电厂和建设可再生能源成为经济上的选择,”荣鼎集团能源与气候实践部副主任Ben King对此表示认同。他说道,一些CCUS项目将会建成,而且“如果能源部的试点和示范项目的表现能降低成本并建立市场信心,可能会有更多项目。”

独立分析师皮尔庞特则更为怀疑。税收抵免和能源部拨款“或许能克服一些技术和运营问题”,但性能问题“对CCUS的长期财务可行性至关重要”,如果政治因素削弱联邦支持,CCUS投资“可能成为搁浅资产,多年摊销成本将嵌入用户费率中”,他补充道。

皮尔庞特表示,2030年后,清洁、可靠、可调度的电力将具有更高价值,但CCUS将面临其他清洁能源技术的竞争,而且如果缺乏更完善的监管来确保问责,CCUS未必是清洁的。

皮尔庞特和塞拉俱乐部的费舍尔表示,对CCUS试点和示范项目进行监管和问责的必要性毋庸置疑,但如何实现这一点却存在分歧。

将形成一个角色
能源部。(2022)。《战略愿景》[pdf]。检索自 战略愿景.
 

透明度与护栏

CCUS支持者表示,新的联邦计划中已内置监管机制。

“如果性能未经验证,电厂所有者就无法获得使项目在财务上可行的每吨85美元税收抵免,”清洁空气任务组的汤普森表示。“这激励电厂所有者实现尽可能高的性能水平,”他补充道。

但税法第45Q条“并未明确规定纳税人必须何时以及如何证明”其已达到基准排放量75%的“碳捕集设计能力要求”, 卡尔派恩公司2022年12月向财政部提交的文件 称。该文件补充道,需要国税局发布“进一步推进国会意图”的指导意见。

透明度至关重要,因为45Q税收抵免“本应是最大化二氧化碳捕集的激励措施”,但开发商却可能利用它“最大化自身回报”,而未能实现国会旨在最大化减排的意图,塞拉俱乐部的费舍尔表示。“通过为税收抵免的使用设置强有力的护栏,以及对捕集和封存的二氧化碳提供透明数据,可以防止这种情况发生,”他说。

费舍尔表示,一些化石燃料电厂目前运行时间不超过50%,因为它们无法在能源市场上与低成本可再生能源竞争。正如塞拉俱乐部在其 2022年12月提交给财政部的文件中所详述的那样,他补充说,小规模的CCUS改造可能满足美国国税局对历史上较小基准线75%的最低捕集要求,同时降低改造的资本成本。

费舍尔表示,每吨85美元的税收抵免收入将使这些电厂的发电比不运行更具成本效益。但他总结道,按其50%基准线的75%计算,意味着只能捕集38%的排放量,未捕集的排放量将增加,而电厂所有者将在最小化CCUS基础设施资本成本的同时获得45Q收入。

费舍尔表示,财政部可以通过要求“对电厂的基准线进行严格重新计算,以应对任何变化,包括CCUS改造,从而确保最大化碳捕集”来解决这一问题。他还补充说,财政部还应要求“在燃烧点、塔内以及运输和封存过程中,对CO2全链条捕集的排放量进行透明且经核实的报告。”

他表示,这将需要国税局进行尽职调查,以保护纳税人免受无根据的45Q税收抵免申报的影响。 美国财政部2020年4月的一份报告 显示,尽职调查是必要的,因为2010年至2019年间,45Q税收抵免申报中有87%(总额近8.94亿美元)未达到环保署对监测、验证和报告的要求,他表示。

国税局的保密要求限制了透明度,但环保署的新举措可能会改善这一状况,能源部的克雷布特里表示。

“环保署可以要求进行更好、更透明的审计和记录保存,”费舍尔表示。“透明度和问责制”对于“45Q税收抵免的完整性”至关重要,碳捕集联盟的 2023年4月《联邦政策蓝图》 对此表示赞同。 卡尔派恩公司向财政部提交的文件呼吁在发生任何“重大改造”后重新评估电厂的基准线。

电厂45Q税收抵免申报必须包含“经环保署批准的监测、报告和验证计划”并 公开数据,该机构发言人谢拉·R·鲍威尔表示。但现行报告规则不要求提供电厂以外二氧化碳的数据,而环保署于2022年6月启动的一项 规则制定 重点关注用于提高石油采收率和工业领域的二氧化碳,但 不涉及电厂

对于电厂,环保署必须提供“严格的核算”和从“捕集点到永久封存点”的执法,一份 2023年4月自然资源保护委员会简报 回应道,与费舍尔的观点一致。

一些支持者和反对者表示,在强有力的联邦监管护栏和监督下,碳捕集、利用与封存技术可以证明自身价值并找到一席之地。

“美国在风能和太阳能补贴上的支出远多于”碳捕集、利用与封存(CCUS),Rhodium公司的King表示。他还补充道,“每吨85美元的税收抵免低于环保署提出的每吨190美元的碳社会成本,这意味着在适当的监管和透明度下,它仍可能被证明是一种经济有效的减排方式。”