不确定性环境下可再生能源和CCUS协同减排的机理、效应与政策机制研究

This study sets foot in the strategy of paying equal attention to renewable energy and chemical clean energy, and discusses the new paths of collaborative carbon emission reduction with renewable energy and CCUS. First of all, the uncertain elements in the commercialized promotion of renewable energy and CCUS are firstly analyzed. Then, the Real Options Theory and Game theory are applied to explore the internal mechanism of emission reduction with renewable energy and CCUS collaboratively. Finally, by combining the natural resources limitation in the region, this study will focus on digging into the potential benefits of collaborative emission reduction with renewable energy and CCUS in different regions, and proposes policies and suggestions with regional differentiation through scenario analysis and sensitivity analysis. In general, this study intends to start with the macro-level of national social and economic development, propose the research and development layout and strategies of renewable energy and CCUS technological innovation based on the perspective of promoting comprehensive technology integrated solution; provide the commercialized application and distribution mechanism of renewable energy and CCUS technology optimization; and propose the establishment of the coordinated development strategies of renewable energy and CCUS technologies with marketization mechanism.

本研究立足可再生能源与化石能源清洁利用并举的战略思路，从“区域协同+技术协同”的角度，探讨可再生能源和CCUS协同减排的新路径。首先，拟从政策机制、市场环境、技术特点、成本收益等方面对可再生能源和CCUS商业化推广的不确定因素进行分析；然后，基于不确定因素，运用实物期权和博弈论探索可再生能源和CCUS协同减排的内在机理；最后，结合区域自然资源约束，深入挖掘不同区域可再生能源和CCUS协同减排的潜在效益，并通过情景分析和敏感性分析提出具有区域差异化的政策建议。总体而言，本研究拟从国家社会经济发展的宏观层面出发，基于推广综合技术集成解决方案的角度，提出可再生能源和CCUS技术创新的研发布局战略；从解决区域发展需求差异和资源分布不平衡的角度，给出优化可再生能源和CCUS技术商业化应用分配机制；从保障国家能源安全和促进能源结构调整的角度，提出建立市场化机制的可再生能源和CCUS技术协同发展政策。

碳捕集利用与封存(CCUS)是应对气候变化的低碳技术组合的重要组成部分，它包括各种捕获二氧化碳的选择，然后将其加压并运输到一个地质位置进行永久存储。 到2060年，全球碳排放量将减少14%达到《巴黎协定》的气候变化目标。 技术进步、政策激励和工程性能对商用CCUS的成功部署有很大的影响。 在此背景下，本项目采用全生命周期分析和实物期权方法，探讨中国CCUS项目的投资决策、补贴方案和水资源压力。 首先，基于装机容量、存储潜力和改造成本的区域异质性，探讨了空间和时间布局; 其次，对我国早期示范项目的财政和非财政激励政策进行了探讨。 第三，国内外学者以往的研究还局限于评估CCS部署所带来的水资源压力。 其中一些参数是与能源和公用事业部门的专家和行业合作伙伴协商后选定的，一些参数来自《中国碳捕集、利用和存储技术路线图(2019年)》。 特别是从中国的CCUS示范项目和有代表性的CCUS成本研究中收集了一些技术参数。 主要结果表明:(1)在当前油价水平下，CO2利用补贴高到足以立即触发投资行为。 但初始投资全额补贴需要通过其他方式补充，电价补贴需要比现有可再生能源补贴提高2.6倍。 (2)在低煤价水平下，当技术学习率达到30%时，可将最优投资时机提前至2023年。 (3)燃煤电厂(CFPP)在现行的电力配额(每年4000小时)下，即使不进行CCS改造，也是亏损运行，但如果提供额外的电力配额，CCS改造可以盈利。 (4)以满足源汇匹配原则的35家PC电厂的实际数据为例，表明CCUS可减少1.4 Mt/ A的CO2排放，但取水量将增加174.9%，用水量将增加150.5%(不含EWR)和36.9%(含EWR)。 此外，鄂尔多斯盆地和渤海湾盆地的年采出水量大大增加。