碳中和LNG 接收站建设路径探析

田猛，郑诚立

(中海福建天然气有限责任公司，福建 福州 350001)

0 引言

中国“双碳”目标对实现全球气候目标至关重要，在国际社会得到广泛认可。许多国家、地区和企业都已制定了相应目标，并采取了具体的行动来减少碳排放，促进可再生能源利用和推动技术创新。“双碳”目标的实现不单是技术层面的问题，还涉及经济、政策和社会等多个方面的挑战。

社会正积极推动碳中和发展，旨在应对气候变化问题。当前，世界各国已陆续提出一系列思路和目标，通过设立碳市场、加强合作与经验共享等途径，加快全球碳中和进程，减少全球气候变暖的风险。

绿水青山既是自然财富，又是经济财富。为促进经济社会发展全面绿色转型，中国确定了力争2030 年前实现碳达峰，2060 年前实现碳中和的目标。

中国正坚持绿色低碳转型道路，深度参与构建碳中和全球治理体系，“双碳”目标在中国各地迅速实施推进，新兴碳市场和合作机制等有效促进了技术创新，推动了可持续发展和绿色经济的转型。然而，减碳机制的运作和互联仍面临一些挑战，如碳市场价格波动、技术研发和运维成本高昂等。因此，要进一步加强碳减排技术的研发与应用，完善碳交易市场和合作机制，优化相关法规和政策，加快相关产业零碳化转型，以实现历史性跨越式的低碳转型发展。

天然气作为一种过渡能源，在能源转型过程中具有多项优势，有助于加快达成“双碳”目标。现阶段，LNG 接收站作为海运液化天然气的接收、存储、气化、分销、外输的关键设施，具有产业链完备、设施环节集中、综合协调性强、上下游配合度高等特点。除了可以在适当的设施创新应用CCUS 技术，还可以通过合作协同的方式，将CCUS 技术应用在上游采气方、下游用气方，从而以点带面推动碳中和能源转型[1]。本文研究了CCUS 技术的发展态势与当前的应用展望，分析思考并提出建设碳中和LNG 接收站的不同路径，为国家碳中和战略的实施提供新选择。

1 碳减排CCUS 技术概论

1.1 CCUS 技术基本情况

CCUS(carbon capture, utilization, and storage)是一项新兴技术，致力于减少碳排放。该技术通过采用特定措施，在工业和能源生产过程中捕集产生的二氧化碳(CO2)，然后进行利用或储存，以降低大气中的二氧化碳排放量。在全球追求碳中和的背景下，CCUS技术被广泛认可为应对气候变化、实现净零排放的关键核心手段，其重要性日益凸显。面对运营成本的挑战，加速CCUS 技术的研发和商业化规模应用，对我国实现“双碳”目标具备战略重要性。

1.2 CCUS 技术发展现状

CCUS 技术的进展正逐渐崭露头角，成为迎接气候变化挑战、实现碳中和目标的关键领域之一。联合国政府间气候变化专门委员会IPCC 指出，超过80% 提交长期低排放发展战略的国家正考虑使用CCUS 技术。以下所述是目前阶段有关CCUS 技术的基本概况。

1.2.1 碳捕集技术

国际上已经有多种碳捕集技术得到了商业化或示范化应用，例如吸附剂法、化学吸收剂法以及膜分离法等。一些大型碳捕集项目已经在实施，主要针对高排放的行业，如燃煤电厂、钢铁和化工。

1.2.2 碳利用技术

碳利用是指包括将从化学或物理捕集中获取的二氧化碳转化为有益的燃料、化学品和建材等。目前，在碳利用领域，国际已涌现出一批的创新技术和商业化项目。

1.2.3 碳封存技术

国际上已经有一些大型碳封存项目在进行中，基本上可分为地质封存和海洋封存两种途径：地质封存涉及将经过压缩处理的二氧化碳重新注入地下储层中；海洋封存则是要向海洋中注入二氧化碳，利用溶解和化学过程将其封存。

1.3 CCUS 技术示范项目

在国际舞台上，CCUS 技术正迎来迅速的发展阶段。据统计，截至2022 年，全球CCUS 技术已成功捕集和封存了大约4 250×104t 二氧化碳。尽管CCUS项目部署逐步扩大，但距离实现净零排放所需的规模还有相当距离。预测到2050 年，为达到绿色气候目标，CCUS 的捕集容量需要增加100 倍以上，这凸显了CCUS 项目巨大的增长潜力。与国外情况相比，国内的CCUS 项目起步较晚，但在各技术环节上已取得阶段性成就。一些技术已具备商业化应用的潜力，同时也涌现出一些具有代表性的示范项目。这些示范项目在不同领域展示了国内CCUS 技术的应用实践，为CCUS 技术商业化应用提供了可贵的经验和借鉴，证明了其广阔的前景。随着CCUS 技术运营成本进一步降低，预计未来将在全球范围内发挥更大作用，为实现绿色可持续发展提供重要的技术支持。

2 碳中和 LNG 接收站建设的必要性

2.1 天然气作为过渡能源是碳中和转型必经之路

天然气的特性有助于实现能源的低碳化和可持续发展，是全球公认的过渡能源，在全球能源变革的广阔背景下具有关键性影响[2]。因此，在以天然气为过渡能源的几十年间，如何通过CCUS 等技术手段加快实现天然气产业碳中和转型，将成为“双碳”目标实现的核心课题和必经之路[3]。

2.2 碳中和 LNG 接收站建设是天然气产业碳中和核心环节

液化天然气(LNG)是我国天然气资源的主要来源之一，而LNG 接收站是我国东南沿海省份的天然气供应主要通道。LNG 资源供应链较长，包括采气、输送、储存、分销等多个供应环节，在LNG 供应链各个环节同时应用碳减排技术难度较大、成本较高，面临诸多严峻挑战。因此，LNG 接收站作为LNG 供应链承上启下的枢纽环节，推动实现LNG 接收站的碳中和转型是加快中国实现“双碳”目标的核心环节，同时也是满足沿海区域用户清洁能源需求的重要手段。

2.3 碳中和 LNG 接收站建设具有诸多优势条件

LNG 接收站的生产特性决定其必须建设在沿海区域，拥有良好的阳光、风力、海洋等自然条件，LNG 接卸、存储、外输等相关基础设施齐备，用能集中且相对自主。LNG 接收站不仅能够稳定存储并供应天然气，还能够向周边区域提供LNG 冷能，因此LNG 接收站周边往往会形成包括燃气电厂、冷能利用、直供工业等在内的大型天然气产业集群。此类天然气产业集群集中度较高、上下游协同度较好、容易构建优势互补，有利于CCUS 等一系列减碳技术的整合与应用。因此，建设碳中和LNG 接收站具备诸多有利条件。

3 建设碳中和 LNG 接收站的路径探析

为践行天然气产业碳中和转型思路，探索创立一种可持续发展的碳中和商业模式，以实现经济效益与环境保护的双重目标，将通过深入分析LNG 供应链节能降碳思路以及CCUS 技术的应用场景，梳理若干建设碳中和LNG 接收站的可能路径，希望为后续碳中和LNG 接收站建设提供科学依据和决策支持。

3.1 LNG 接收站新建光伏发电项目自产绿电

LNG 接收站拥有大面积、平整的厂房和储罐设施，在LNG 接收站厂房屋顶和储罐顶部投资新建光伏发电项目利用沿海光能资源，通过“自发自用、余电上网”的方式，将自产绿电作为LNG 接收站工业生产用电的补充，从而实现可再生能源充分利用和不可再生化石资源节约利用的目的。该模式将优化接收站电能的多元化供应，同时降低LNG 接收站的碳排放量。

3.2 LNG 接收站新建海底能源子系统自产绿电

LNG 接收站可利用海洋优势，使用中国海油前沿的海底科技，投资新建配套的海底能源子系统自产绿电，降低接收站的碳排量。该能源系统包括能源工厂、储能器、扩展坞、海底电缆系统、海底能源管理等。其中，能源工厂可以从环境中(海洋洋流、压差、浓度差、潮汐、波浪、太阳能、风能等)转化能量，采用各种技术来转换自然环境的能量，包括但不限于将动能从海流转换为电能。

3.3 LNG 接收站与周边海上风电项目融合发展

LNG 接收站通常位于优越的港湾地理位置，周围环绕着丰富的风力资源与海上风电项目。未来，海上风电将成为沿海地区实现电力能源的安全、清洁、高效转型的重要支撑[4]。海上绿电可以直接供应给LNG 接收站，另外借助将LNG 接收站与海上风电项目融合发展的方法，可以有效降低LNG 接收站的碳排放。

3.4 探索发展LNG 接收站冷能绿电项目

LNG 接收站可以进一步扩展冷能的利用范围(每吨LNG 气化能够提供约240 kW·h 的冷能)[5]，将LNG 冷能用于发电方面，存在几个优势：首先，LNG 冷能发电技术相对成熟，具备较高的可行性；其次，若在LNG 接收站引入冷能发电项目，相对于其他产业链，项目的整体流程更加简短，受市场波动的影响较小；最后，LNG 冷能发电是零碳排放过程，其产生的绿色电力有助于有效降低碳排放水平。因此，利用LNG 低温能量进行发电易于实施，且经济价值不可低估。

3.5 LNG 接收站采购并对外供应碳中和LNG

LNG 接收站可直接采购并向外提供碳中和LNG资源，以满足不断增长的碳中和天然气需求，这是迅速建设碳中和LNG 接收站的关键途径。一般情况下，LNG 的生产或供应方会就其提供的某批次LNG 货物提供一份书面声明材料，列明该批次LNG 货物从生产到交付全过程所产生的二氧化碳排放量，并列明采取何种措施产生的二氧化碳减排量抵消了上述排放量。该模式能够快速实现LNG 接收站的碳中和LNG 的储备与外输。

3.6 LNG 接收站购买碳排放指标灵活匹配碳中和LNG

LNG 接收站可以通过自主购买国内外的碳排放配额，灵活匹配碳中和LNG，以满足下游用户个性化的能源需求。由于碳中和LNG 需要购买生态碳汇或碳排放配额，其贸易价格通常高于传统LNG 价格，这部分“绿色溢价”源于抵消项目的投资成本或碳市场交易价格。以一船货LNG 为例(约6.5×104t)，LNG 从开采到最终使用的全生命周期排放量约为22×104～30×104t 二氧化碳当量，抵消这些碳排放量的成本大约为7～10 美元/t，相当于约0.12～0.24 元/m3的绿色溢价[6]。未来，随着相关碳税机制的健全，“绿色溢价”的碳中和LNG 有望通过电子交易平台有效地传递至需求用户手中，从而实现碳中和能源贸易的良性经济循环。

3.7 LNG 接收站与在产CCUS 项目合作匹配碳中和LNG

LNG 接收站可通过与在产CCUS 项目合作的方式，匹配产出碳中和LNG，双方合作共享碳减排指标及经济效益。例如，中国海油恩平15-1 平台CCUS 项目(中国海上首个二氧化碳封存示范工程)已于2023 年6 月正式投产，该项目预计每年可封存约30×104t 的二氧化碳。若通过LNG 接收站与该CCUS 项目合作共享碳回收指标的方式，可匹配形成碳中和LNG 资源约2.25×108m3/a，若按照碳减排“绿色溢价”0.2 元/m3进行测算[6]，可创造新增价值逾4 500×104元/a，从而构建出CCUS 技术与LNG 贸易融合的新型业态和创新商业思路。

3.8 LNG 接收站投资新建CCUS 项目

LNG 接收站可以通过投资新建CCUS 项目获得稳定碳回收指标，将其与碳中和LNG 销售相结合，构建可持续的绿色循环经济体系。CCUS 作为新兴产业，项目的经济回报率以及政策支持程度是CCUS发展的重要影响因素。在国家“双碳”目标和能源改革的大环境下，LNG 接收站若通过创新的碳中和能源贸易商业模式，将CCUS 项目的投资转化为具体的经济回报，可实现将CCUS 的成本转变为经济产出。并反向推动扩大CCUS 项目的规模应用，从而实现绿色能源经济的高质量可持续发展，形成良性循环的发展模式。

3.9 协调LNG 接收站周边产业链新建CCUS 项目

LNG 接收站可依据下游用户的实际需求，与周边的天然气产业集群协调，共同筹备新的CCUS 项目。通过产业集群的协同作用，实现项目投资与绿色收益的共担，从而解决CCUS 项目运维经济性的问题。诸如燃气电厂、冷能空分项目、大型工业用户等都可以成为这种模式的潜在应用场景[2]。

3.9.1 燃气电厂

燃气电厂具有高耗能、碳排放集中的特性，在既有电厂加装CCUS 设施可减少空气污染物，能够高效率地捕集回收二氧化碳，例如富氧燃烧法等。若燃气电厂产出绿电的上网电价不足以满足CCUS 项目投资回收的要求，可根据市场和经营需求，结合政策情况将回收的碳指标通过LNG 接收站形成碳中和LNG，并面向市场进行销售，形成CCUS“气电联动”的典型案例。

3.9.2 冷能空分项目

LNG 接收站周边冷能空分项目是利用接收站冷能生产空气分离产品(主要产品为液氧、液氮)。后续通过技术改造的方式，实现二氧化碳的空气分离与回收，从而获取碳回收指标。在经济性方面，结合国内其他项目的成功经验，产出的二氧化碳可用于制作干冰对外销售。另外，根据市场和经营需求，可将冷能空分项目从空气中回收的碳指标，匹配形成LNG 接收站的碳中和LNG，将碳中和LNG 的产业链进一步扩大与延伸，同时为建设LNG 碳中和LNG 接收站提供了一种新的思路。

3.9.3 大工业用户

为避免出口欧洲的产品缴纳高额碳税，保证产品在国际上的竞争力和市场占有率，一些针对欧洲市场的中国大型天然气工业用户对碳中和天然气的需求日益强烈，正考虑改造应用CCUS 技术捕集回收二氧化碳，以保持其产品的国际竞争力和市场份额。由于CCUS 技术的前期投入及运营成本较高，对无法传导至欧洲市场的碳回收指标价值，可通过搭建LNG 接收站与大工业用户CCUS 碳回收指标共享联盟的方式，实现碳中和LNG 的匹配、存储与销售。通过该模式，LNG 接收站与提供CCUS 碳回收指标的大工业用户将形成更加紧密的上下游合作关系，共享CCUS 技术的碳回收成果与经济效益。该商务模式有利于形成CCUS 产供储销的良性循环，加快CCUS 技术的大规模商业应用，助力国家“双碳”目标的实现。

4 结语

目前，CCUS 技术正面临成本居高不下、商业模式尚不明确以及政策支持不足等一系列挑战。为了促进其商业化应用，需通过多种途径来降低成本、探索适宜的商业模式，并寻求政策支持。本文的研究分析聚焦于构建碳中和LNG 接收站的不同路径，为CCUS 技术的商业化应用提供了新的思路。通过LNG接收站的碳中和转型，将绿电融合、碳中和LNG 资源匹配以及碳中和能源贸易相结合，从而构建一种新型、高效、合理的商业模式。在当前国内外市场竞争日益激烈的背景下，充分利用中国LNG 接收站资源优势和CCUS 技术发展潜力，紧密结合国内外政策导向与下游市场需求，致力于打造创新型产业竞争优势，通过构建更加完善的产业链和价值链，推动CCUS 技术延伸与高附加值循环，促进天然气产业的碳减排和可持续发展，为国家“双碳”目标的实现提供了新的选择与实操方案。