胡燕

中国石化石油勘探开发研究院

0 引言

目前，大气中的二氧化碳浓度已达历史最高值，气候变化成为人类面临的全球性问题，世界各国以协约的方式制定了减排温室气体的行动方案。2020年，中国二氧化碳排放量达99×108t，占全球排放总量的 30.7%，约为美国的 2.2倍［1］。中国国家主席习近平于2020年9月在第七十五届联合国大会一般性辩论上提出，中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取 2060年前实现碳中和［2］。随后，国内三大石油公司也纷纷响应国家战略目标和政策要求，突出了绿色低碳发展在公司战略中的地位。其中，中国石油化工集团有限公司提出“确保在国家碳达峰目标前实现二氧化碳达峰，力争比国家目标提前 10年实现碳中和”［3］；中国石油天然气集团有限公司提出“2025年实现碳达峰的同时，新能源新业务实现清洁替代良好布局；2035年实现新能源新业务战略接替；2050年实现‘近零’排放和公司绿色转型”［4］；中国海洋石油集团有限公司目标是到2025年“推动实现清洁低碳能源占比提升至60%以上”［5］。

世界各国政府及石油企业高度重视如何提升能源利用效率、促进能源转型、加大低碳技术等问题的应对策略，并采用了碳交易、碳税等手段措施，更是将 CCUS（碳捕集、利用与封存）技术作为二氧化碳减排的重要措施之一。CCUS是应对全球气候变化、减少碳排放的关键技术之一［6］，是CCS（碳捕集与封存）技术新的发展趋势，是把生产过程中排放的二氧化碳进行提纯，继而投入新的生产过程中，达到循环再利用的目的，而不是简单地封存［7］。这项技术已受到世界各国的高度重视，纷纷加大研发力度，但目前还未形成产业化。

大规模实施 CCUS项目面临着很多挑战，如，技术不成熟、项目成本过高、缺乏行业监管、地质储存存在潜在风险、公众反对意见等［8］。在这些挑战中，成本过高是阻碍 CCUS广泛应用的主要障碍之一。

二氧化碳驱油提高采收率（CO2-EOR）与地质封存是 CCUS的主要内容，更是与石油企业上游生产结合最为紧密、可操作性最强、降碳效果也特别显著的手段之一［10］。中国从“十五”规划（2001—2005年）以来，一直鼓励CCUS的研究、开发和示范活动［11］。截至2021年，中国已投运或建设中的 CCUS示范项目约 40 个，捕集能力 300×104t/a［12］，多以石油、煤化工、电力行业小规模的捕集与驱油示范为主，缺乏大规模多种技术组合的全流程工作化示范［13］。中国石油化工集团有限公司正大力推进CO2-EOR项目——胜利高89-樊142地区CO2驱油与封存示范工程，建成后将成为中国最大的 CCUS全链条示范基地。

目前，中国二氧化碳驱油提高采收率项目的效益水平良莠不齐，经济效果未达预期的项目较多。借鉴国外低碳技术推广经验，前期大量政策资金补贴能够鼓励 CCUS项目的开发和部署，这是中国目前较为可行的方案。在此背景下，如果能借鉴美国45Q补贴政策的经验，出台相关条款，可能会给中国石油企业提高二氧化碳驱油项目经济效益打开新的局面。

1 美国45Q政策发展的3个阶段

为激励更多 CCUS项目投资并实施，美国做出了很多尝试，如，对 CCUS的前端工程设计及技术研究直接拨款、实施加利福尼亚州低碳燃料标准（LCFS）、引入碳信用的市场机制等，用提高项目经济效益的方式来达到减少碳排放强度的目的。美国财政部和国税局联合颁布的《国内税收法》中的第45Q条规定：针对有效捕集或封存CO2的投资项目，联邦政府提供直接补贴，并可与地方州的税收优惠、项目资助、贷款优惠等激励政策兼容，且不受碳市场的波动而波动。因该项补贴稳定性较高，很受相关投资项目的欢迎。近年来，美国45Q政策对CCUS投资项目的激励作用较大，已引起全球广泛关注。截至2020年底，美国14个正在开发中的用于地质封存或提高采收率的CCUS项目均受到了45Q补贴政策的激励［9］（见表1）。

表1 美国正在开发中的CCUS设施和封存项目

但是美国45Q政策也不是一蹴而就的，从2008年最初成形到2021年最终颁布，期间经历了3个阶段，共14年的演进发展［14］。

1.1 最初阶段

2008年初，美国国会在《能源改进与扩展法案》中颁布了一项关于二氧化碳捕集、封存与利用项目的补贴政策，这是45Q政策的雏形。政策规定：对以提高石油采收率方式封存CO2的项目，提供10美元/t的补贴；对长期地质封存CO2的项目，提供20美元/t的补贴；当CO2封存量达到7 500×104t的上限后，将停止补贴。当时，这一政策没有对 CCUS项目起到激励作用，主要是因为当时几乎所有的CO2捕集、运输或封存项目成本均超过了20美元/t，而补贴额度无法覆盖成本，而且补贴上限也给项目现金流入带来了较高的不确定性，造成了项目无法长期有效运营。

1.2 调整阶段

2018年2月，美国签署了《2018年两党预算法案》，对补贴政策进行了大量调整，提高了补贴额度并延长了补贴时间。调整后的内容为：以提高石油采收率方式封存CO2项目，可得到35美元/t的补贴，长期地质封存CO2的项目，可得到50美元/t的补贴，两项补贴的申请时限为2017—2026年；同时，取消了CO2封存量7 500×104t的限制；从相关项目设备运营开始算起持续12年内，均可得到补贴；设备捕集的应是高质量的CO、CO2等碳氧化物；允许小型设备（捕集量小于50×104t/a的设施）进行申报；申报者应是碳捕集设备的所有者［15］。

1.3 最终阶段

2020年4月，按照45Q政策申请的项目补贴总额中，有接近9×108美元不符合美国有关检测、报告和核查要求。因此，美国国税局又重新调整修订了一些细节。2021年1月，美国财政部和国税局在联邦公告上发布了45Q政策最终法规［16］，随后在6月公布的国会研究服务报告中，对45Q政策的关键要素进行了总结说明［17］，具体政策内容见表2。

表2 美国最新45Q政策的关键内容

另外，政策还规定，补贴申请的主体应是碳捕集设备拥有者，与申请主体签订了碳捕集、碳注入地下、碳利用链条上发挥作用并签订了合同的一方，也可以分得一定补贴额；如果3年内（自申请45Q税收抵免后第一次封存碳氧化物的日期开始计算）发生碳氧化物泄漏、逃逸到大气中或重复使用的情况，已抵免的税额将被政府收回。

2 国内二氧化碳驱油提高采收率项目经济效益计算应用

在“双碳”目标驱动下，CCUS是不可或缺的技术方案。但是，中国正在实施的二氧化碳提高采收率项目的经济效益普遍较差。如果可以获得减排技术补贴、减免碳税或者给予节能减排基金等支持，将有效促进相关企业减排技术研发与应用的动力，降低 CCUS技术带来的高成本挑战，给企业带来较为明显的经济效益提升。基于此，本文借鉴应用美国补贴模式，应用于国内二氧化碳提高采收率项目经济效益计算中。

2.1 方法原理

CO2驱油提高采收率项目可采用折现现金流中的动态经济评价方法，计算项目的经济效益。主要财务指标有净现值（NPV）和内部收益率（IRR）。现金流计算是将评价期中分年度的现金流入、现金流出及行业基准税率，进行经济评价效益指标测算的过程。其中，在现金流入中，除了传统的产品销售收入外，可借鉴美国45Q补贴模式来计算补贴流入；在现金流出中，在常规开发方式基础上，还额外考虑了 CO2获取、运输、注入及回收处理等各环节的成本。

二氧化碳驱油提高采收率项目可分为两类：一种是油田新建项目，另一种是油田改扩建项目。本文选取新建 CO2驱油提高采收率项目，且不考虑减排量在碳市场交易中获取的经济效益。

2.2 参数说明

假设某油田区块以往采用水驱方式采油，在2018年计划由注水井转为注气井，2020年改造完成。项目评价期为17年，其中建设期3年（2018—2020年）。较以往水驱方式增加的投资包括：新增开发井投资和注气井投资，3年建设期内投资分别考虑 3 300×104元、2 300×104元、2 000×104元；未建设大型CCUS捕集设备，不考虑银行贷款。

较以往水驱方式，新增的成本类型包括：CO2购买成本、CO2运输成本、CO2注入费用、监测成本、CO2回收处理费用。图1所示为产量剖面曲线，2018—2021年价格取原油实际价格，2022年起按照2 740元/t估计。评价期内累计注气22×104t，CO2埋存率按照 80%考虑；CO2来源是购买（暂不建设CCUS捕集设备），评价期内气源成本按照 150元/t估算；油田企业负责CO2的源头运输。

图1 某油田区块产量剖面曲线

参考美国 45Q政策补贴期限12年，自该项目第3年（2020年）开始补贴（如图2所示），2020年至 2031年采用三次开发注入物方式的补贴额度从150元/t增加到257元/t，2020—2026年阶段增长率8%、2027—2031年1.5%。

图2 参考美国45Q政策三次开发注入物补贴额

2.3 测算结果

在不考虑补贴的情况下，该区块经济评价的财务指标结果：IRR为2.7%、NPV为-1 079×104元；借鉴美国45Q政策补贴模式和金额，并考虑补贴的通货膨胀率 1.5%，该项目的评价结果为IRR为15.5%，NPV为 691×104元。补贴支持后，IRR超过8%的基准收益率，该区块项目从无效益转变成了有效益。

经测算，在 40元/t（约 6美元/t，仅为美国补贴额度的四分之一）补贴下，可实现项目IRR达到8%；在90元/t（约13美元/t）补贴下，IRR可达到12%（如图3所示）。可以说，CO2补贴从40元/t逐渐增加到90元/t，能够促进更多的区块项目变得经济有效。补贴在90元/t以下时，效益增长率（斜率）普遍较大；在90元/t以上时，项目的效益增长率较小，90元/t的补贴为该区块效益增长的转折节点。

图3 某油田区块项目补贴额度与效益联动趋势

3 结论与建议

美国45Q政策主要目的是鼓励碳减排，这项政策经历了14年的时间才最终推出了有关CO2地质封存项目、CO2作为注入物提高采收率项目以及其他方式项目较为完善的补贴细则，从而较大程度地激励了美国碳减排项目的投资和实施效果。本文选取的中国某油田区块 CO2驱油提高采收率项目在借用美国补贴数额后，可以从无效益转变为有效益。

关于风电、光电、水电、生物质能源等绿色能源发展，中国出台了众多优惠政策，但都是对生产方的政策支持，并未涉及应用方的减碳。基于此，中国政府和相关研究机构可考虑借鉴美国 45Q政策，设计对驱油类和封存类项目的补贴，综合考虑碳封存期限、封存量认定、监测和验证、碳源与碳汇企业利益分配等内容，从而推动石油石化企业碳减排的实施热情。

当然，对于中国石油企业来说，在担当减碳责任时应积极探索提高二氧化碳驱油提高采收率项目以及相关碳捕集和利用项目的经济效果的手段和方法，助力中国碳减排目标的实现。在寻求外部支持上，一是积极争取国家的碳减排补贴政策或者税收减免优惠，积极开发二氧化碳驱油项目，提高该类项目的经济效益同时促进产量的增加；二是将CCUS项目中封存或者注入的二氧化碳申请国家核证自愿减排量（CCER），如果在碳市场进行交易，卖给需要排放配合的企业，还可以获得收益并进一步激发主动减排的积极性。在企业内部管理上，一是根据资产的能源利用效率、能源强度来分类，找出二氧化碳排放的重点源头，并作为未来减排工作的重点对象；二是考虑在实施CO2-EOR项目的同时开展咸水层埋存，最大化利用二氧化碳注入井，节省相应的埋存成本，提高二氧化碳埋存量；三是坚持系统观念，形成上下游一体化的CCUS模式，把碳达峰、碳中和纳入企业发展全局，积极优化产业和能源结构，深入推进碳减排和利用，提高绿色低碳竞争力，助力国家如期实现碳达峰目标。