客觀日本

日本與馬來西亞合作地下貯存CO₂,探索綠色轉型多樣化

2025年06月18日 能源環境

2025年5月的東京,忽冷忽熱,時陰時雨,很少見到豔陽天。往年6月才來的梅雨,似乎提前了整整一個月。這種氣候距平,讓我們確實感受到了全球溫暖化的行進,以及對其回應的急迫性。然而,每當我們瀏覽有關異常氣候及其對策的報導時,往往面對一堆流行的詞彙,如節能減排、綠色轉型、碳中和、二氧化碳貯存等等,與日常生活有一定的距離,很難置身其中,擁有實際感受。

4月28日《日本經濟新聞》報導:「日本與馬來西亞就CO₂地下貯存達成一致,最快從2030年開始,為海外首次(日文原題:『CO₂地下貯留でマレーシアと合意へ 海外で初、30年にも開始』)」。閱讀這篇報導時,筆者腦際閃現出了很多問號:日本為何要將CO₂運輸到遙遠的馬來西亞封存,為何不在自己國家封存,這樣的項目有利可圖嗎?CO₂封存在日本節能減排的計劃中佔比多少?需要哪些技術?日本與別國在技術方面有何差異?

title

CO₂地下貯存示意圖

或許讀者也會產生類似的疑問。為此,筆者就此進行了調查並作如下整理,呈現給讀者,以便讓讀者有一個全面的瞭解。

首先,讓我們來看看日本的碳中和政策下的綠色減排的核心目標。該目標分為如下所示的短期目標、長期目標、以及行業細分項目。

  短期目標:2030年(相較2013年)減排46%,其中電力部門需減排44%。
長期目標:2050年實現碳中和,構建「去碳社會」。

行業細分目標(據經產省METI《能源基本計劃》):

  電力:減排44%(主要通過可再生能源、核電、煤電淘汰)。
工業:鋼鐵、化工等減排30-40%。
交通:電動車普及+生物燃料減排50%。2035年起,禁售純燃油車,電動車佔比100%。

由於基準年即日本排放峰值年(2013年)的碳排放量為 14.08億噸CO₂,因此,2030年減排總量為 6.48億噸,也即2030年的允許排放量為7.6億噸。

在上述計劃中,可再生能源與核能貢獻佔大頭,2030年的短期目標裏,約減排70%(4.5億噸/年),而二氧化碳捕集與封存(CCS)為600-1200萬噸,僅佔總減排量的1-2%(0.06-0.12億噸/年)。到2050年,CCS佔比將達到10-15%。這些數據可以整理成如下簡表。

指標 2030年 2050年
減排目標 較2013年減46%

較2013年減100%
年減排量 6.48億噸 14.08億噸(淨零)
CCS封存量 0.06~0.12億噸(1~2%) 1.2~2.4億噸(10~15%)
主要技術 可再生能源、核電、節能 氫能、CCS、碳移除技術

短期來看,碳捕集與封存(CCS)的佔比很小。但是,因為其對應於優先減排行業,如鋼鐵(高爐爐氣捕集,如神戶製鋼試驗)、化工(製氫/氨過程排放)、以及電力(煤電+CCS過渡方案)生產過程中產生的二氧化碳,因此,對於實現碳中和有很重要的意義。

日本首個大型CCS示範項目於2016-2019年在北海道苫小牧進行,由日本CCS調查公司(JCCS)運營,累計封存來自煉油廠的約30萬噸CO₂至海底鹹水層。該項目驗證了技術可行性,但封存規模較小。目前該公司正在北海道和九州評估新的封存場地。

由於日本地質條件複雜(地震頻發、陸架狹窄),封存潛力主要集中在近海深部鹹水層和枯竭天然氣田,理論容量約120億噸,但經濟可開發量則較低。受限於國內封存條件不足,日本企業轉而積極投資海外項目。於是,便有了本文前述報導:與馬來西亞合作開發CO₂地下貯存(CCS)。

馬來西亞Kasawari CCS項目,位於沙撈越州近海,為枯竭的油氣田,封存潛力約5億噸,是全球最大的海上CCS項目之一。早在2023年,日本經濟產業省就與馬來西亞就簽署了協議,共同開發CCS價值鏈。包括對封存場地的聯合評估;制定將CO₂從日本出口至馬來西亞封存的法規;統一技術標準與監測方法等等。同年8月,川崎重工就從該項目中標了一台油氣壓縮機,這是對該公司的油氣壓縮機面向東南亞出口半個世紀實力的認可。

該項目將從日本國內的火力電廠以及鋼鐵化工企業回收CO₂,並將其液化,使用液化CO₂專用運輸船,運輸到馬來西亞海岸封存。預計年間最大可貯存1000萬噸CO₂。參與該項目的川崎重工正在開發容量為4萬立方米的液化CO₂專用運輸船,該運輸船可以維持-50℃低溫運輸,能耗較傳統方案降低20%。目標2027年投入使用。

日本CCS發展起步較晚,目前封存量僅佔全球的不到1%,遠低於美國與挪威。但是,日本在碳捕集技術(如三菱重工的KS-1溶劑)和船舶運輸(川崎重工的液化CO₂運輸船)上有技術儲備。而且,由於日本近海地形複雜,地震頻發,日本的CCS選址評估標準很嚴格,並利用3D地質建模預測斷層分佈。在北海道苫小牧CCS示範項目中,部署了海底地震儀、水化學傳感器和遙控潛水器(ROV)定期巡檢。開發AI演算法分析監測數據,提前預警異常。積累了獨自的技術。

與馬來西亞的合作若能成功,該模式或可複製至越南、菲律賓,可助力日本建立「亞洲CCS網路」,推動區域合作,成為技術輸出方。日本在CCS領域採取「國內示範+海外拓展」的雙軌策略,雖然短期內難以實現大規模封存,但技術研發和國際合作為其在亞洲市場提供了潛在影響力。能否實現2030年目標,取決於政策落地速度和技術成本下降的程度。

在經濟效益方面,目前全球平均碳價約50美元/噸。如果CCS的成本小於這個價位,則有望盈利。短期來看,這個目標很艱巨。據測算,從日本北九州工業區至馬來西亞沙撈越的單次運輸成本就要800萬美元。可見,只有達到一定的規模,才可以降低成本。

但是對於碳排放企業,如電力與鋼鐵企業而言,不管盈利與否,CCS是必須的選項。2024年日本修訂了《電力去碳法》,要求燃煤電廠2030年後必須配套CCS,否則就得退出業務。目前日本煤電在總發電量的佔比仍達30%之高,2030年相較2013年需減排40%,僅靠燃料氨混燒無法達標。對於火力發電公司,CCS是繞不過去的一道關卡。這也是為什麼關西電力這樣的大型電力公司積極參與馬來西亞項目的原因。據有關評估,如果電力公司規模化應用碳捕集技術,可使整體成本從80美元/噸降至60美元/噸。這也是日本2030年目標之一。而電廠高溫煙道氣捕集則是日本的強項。

既然是繞不開的門檻,不如大步跨過去。日本跟馬來西亞的合作,不僅可以為將來的規模化經營積累經驗,先合規,再贏利。也是應對全球溫暖化,造福人類的舉措。

供稿 / 戴維
編輯修改 / JST客觀日本編輯部