日本煤炭能源中心與美國開展測試合作：回顧日本在CCUS領域的全球戰略部署

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測試中心（ITC）簽署合作協議，計劃在ITC測試碳捕集技術[1]。JCOAL是代表120家煤炭開采和利用產業有關企業的行業組織，包括川崎重工、新日鐵、東芝、三菱日立電力系統等單位。懷俄明州的ITC測試中心是美國繼阿拉巴馬州的國家碳捕集技術中心后，新設立的碳捕集測試平臺。本次測試由川崎重工牽頭，計劃測試一種新型的固體吸收劑，測試項目從2018年開始籌備，如今完成投資決定，計劃在2021年進場測試。

 

日本計劃在2050年實現比1990年減少80%的碳排放[2]，并在本世紀下半期盡早實現近零排放。由于缺乏有利于長期穩定封存的地質構造，日本國內CCUS示范項目的規模不如挪威和加拿大等國家，但日本的CCUS國際策略和部署在世界領先，同時也積極在國內推動小型全流程示范項目。與日本企業參與的合作項目包括美國的Petra Nova項目，加拿大的國際CCS知識共享中心，澳大利亞的氫能供應鏈項目，以及在印尼和沙特阿拉伯開展的CCUS可行性研究。

 

日本機構參與最矚目的項目是位于美國的Petra Nova電力碳捕集示范項目，是全球目前在運行的最大的電力行業CCUS項目，每年捕集約160萬噸二氧化碳[3]。該項目使用日本三菱重工（MHI）的胺法燃燒后捕集工藝，同時取得了日本國家石油和天然氣公司（JXN）約3億美元的50%股權投資，以及得到日本進出口銀行的股權擔保降低項目投資風險。JXN同時把之前英國北海、中東和越南提高石油采收率項目（EOR）的經驗貢獻給Petro Nova項目。

 

日本是全世界第一個設立了國家CCS商業公司來開發CCS示范項目的國家。在2008年5月，日本的37家企業設立了一個合資公司[4]，日本CCS公司（簡稱JCCS），來進行日本CCS項目的開發[5]。日本CCS公司成功開發了日本國內首個一體化CCS項目，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，未來計劃探索試驗二氧化碳利用技術。日本CCS合資公司模式，有利于政府公共資源實現的創新效益在全行業共享，避免重復建設。

 

日本還積極支持和參與全球科研項目，包括日本研究團隊與英國合作開展QICS項目[6]，日本三菱日立電力系統與加拿大薩省電力開展碳捕集溶液的技術4萬噸每年的測試項目（Shand 項目）[7]。日本國內企業在碳捕集技術在世界處于領先水平。日本也積極探索通過化石能源與CCUS轉換“低碳氫氣”作為清潔的二次能源，如在澳大利亞生產運回日本使用[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：  

北海道電力股份公司、東北電力股份公司、東京電力持續股份公司、中部電力股份有限公司、北陸電力股份公司、關西電力股份公司、中國電力股份公司、四國電力股份公司、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、千代田化工建設股份公司、東洋工程股份公司、日暉股份公司、國際石油開發帝石股份公司、石油資源開發股份公司、三井石油開發股份公司、出光興產股份公司、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/