目前對商業(yè)模式概念的界定尚未統(tǒng)一,本文將商業(yè)模式認(rèn)定為企業(yè)之間的物質(zhì)、資金等交易連接模式。由于商業(yè)模式對于提高 CCUS 一體化技術(shù)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性與運(yùn)營效率具有重要作用,因此,已有諸多學(xué)者設(shè)計(jì)并評估了多種商業(yè)模式的運(yùn)營特征、經(jīng)濟(jì)性及其在不同階段的應(yīng)用建議。具體可以分為以下四種商業(yè)模式:
1.垂直整合模式
如圖 1 所示,該模式將碳捕集、運(yùn)輸、利用與封存環(huán)節(jié)各個(gè)主體整合為一個(gè)整體。由于其高度整合性的要求,因此適用于具有運(yùn)營 CCUS 全產(chǎn)業(yè)鏈能力的國有企業(yè)或高度整合的能源集團(tuán),由此也被稱為國有企業(yè)模式。CCUS 項(xiàng)目的成本和收益均歸屬于該整合企業(yè)。
圖 1 垂直整合模式
2.CCUS 合資企業(yè)模式
如圖 2 所示,該模式中碳捕集企業(yè)、碳運(yùn)輸企業(yè)和碳儲存企業(yè)基于股份合作制共同出資組建CCUS 合資企業(yè)。碳排放源企業(yè)作為第三方將二氧化碳捕集權(quán)利及其風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)移給合資企業(yè),捕集后的二氧化碳被運(yùn)輸?shù)酵瑢儆诘谌降奶祭闷髽I(yè)進(jìn)行生產(chǎn)利用。合資企業(yè)模式將引入長期合作協(xié)議,收益包括二氧化碳銷售收入而不包括碳利用收入;碳排放源企業(yè)成本和收益分別為持股比例的合資企業(yè)成本分?jǐn)偱c分紅等;碳利用企業(yè)可以基于長期合作協(xié)議自主決定二氧化碳購買量并用于生產(chǎn)利用,其余捕集的二氧化碳被儲存,其成本和收益為二氧化碳購買成本和產(chǎn)品銷售收益。
圖 2 CCUS 合資企業(yè)模式
3.二氧化碳轉(zhuǎn)運(yùn)模式
如圖 3 所示,該模式中碳排放源企業(yè)作為主導(dǎo)企業(yè)負(fù)責(zé)碳捕集業(yè)務(wù),并與碳利用與封存企業(yè)簽訂購買協(xié)議,將碳運(yùn)輸環(huán)節(jié)外包給運(yùn)輸企業(yè)。碳排放源企業(yè)的成本包括捕集成本以及外包的運(yùn)輸費(fèi)用,收益為二氧化碳銷售收入等;運(yùn)輸企業(yè)的成本包括運(yùn)輸設(shè)備投資與運(yùn)行維護(hù)成本,收益為運(yùn)輸二氧化碳的收入;碳利用企業(yè)成本收益與 CCUS 運(yùn)營商模式相同。
圖 3 二氧化碳轉(zhuǎn)運(yùn)模式
4.CCUS 運(yùn)營商模式
如圖 4 所示,該模式主要包括碳排放源企業(yè)、CCUS 運(yùn)營商、碳利用企業(yè)三類主體。其中,碳排放源企業(yè)不以盈利為目的進(jìn)行合作,CCUS 運(yùn)營商負(fù)責(zé)二氧化碳捕集、運(yùn)輸與銷售或儲存過程,成本包括設(shè)備投資和運(yùn)行維護(hù)成本,收入來自銷售二氧化碳。碳利用企業(yè)的成本包括二氧化碳利用與封存的設(shè)備投資、運(yùn)行維護(hù)成本以及購買二氧化碳的成本,收入為二氧化碳相關(guān)產(chǎn)品的銷售收益
圖 4 CCUS 運(yùn)營商模式
梁大鵬最早設(shè)計(jì)并評估了電力企業(yè)的 CCUS 運(yùn)營商模式,并認(rèn)為其是未來 CCUS 大規(guī)模推廣最可能的方式。Yao 等設(shè)計(jì)了上述四種商業(yè)模式,并應(yīng)用蒙特卡洛模擬分析不同模式下利益相關(guān)者的收益分布。結(jié)果表明,垂直整合模式由于其較低的利率和交易成本,是中國在早期示范階段部署 CCUS 的最佳選擇。同年,Wang 等應(yīng)用基于凈現(xiàn)值模擬的風(fēng)險(xiǎn)分布模型評估了四種商業(yè)模式在 CCUS-EOR 項(xiàng)目中的應(yīng)用效果。結(jié)果表明,受地理和資源因素制約,垂直整合模式雖然交易成本最低,但是擴(kuò)散潛力有限;相比于合資企業(yè)模式和運(yùn)營商模式,二氧化碳轉(zhuǎn)運(yùn)模式的成本更低,其盈利能力接近垂直整合模式;與合資企業(yè)模式相比,CCUS 運(yùn)營商模式會承擔(dān)更高的資金成本。隨后,曾俁琳應(yīng)用實(shí)物期權(quán)法測算了上述其中三種商業(yè)模式下燃煤電廠 CCUS 項(xiàng)目的投資價(jià)值,發(fā)現(xiàn)垂直整合模式下 CCUS 項(xiàng)目具有最優(yōu)投資價(jià)值。而為了解決上述不同 CCUS 商業(yè)模式研究結(jié)論不一致的問題,王喜平和唐榮構(gòu)建了系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型,對垂直整合模式和運(yùn)營商模式進(jìn)行比較,結(jié)果認(rèn)為垂直整合模式是目前中國最有發(fā)展?jié)摿Φ?CCUS 商業(yè)模式。除了電力部門的 CCUS 商業(yè)模式應(yīng)用,Muslemani 等定性討論了在工業(yè)部門,特別是鋼鐵部門的 CCUS 商業(yè)模式主要影響因素,結(jié)果發(fā)現(xiàn)收入模式是建立成功的 CCUS 商業(yè)模式最關(guān)鍵的因素,其次,資金來源、資本和所有權(quán)結(jié)構(gòu)以及風(fēng)險(xiǎn)管理和分配也需要重點(diǎn)考慮。四種商業(yè)模式的對比分析如表1 所示。
表 1 CCUS 一體化技術(shù)項(xiàng)目商業(yè)模式對比
(二)研究現(xiàn)狀CCUS 一體化技術(shù)項(xiàng)目現(xiàn)有商業(yè)模式
目前國內(nèi)外已建成 CCUS 一體化技術(shù)項(xiàng)目的商業(yè)模式舉例如下:(1)齊魯石化-勝利油田 CCUS項(xiàng)目。該項(xiàng)目為截至 2021 年底中國已建成捕集規(guī)模最大的 CCUS 一體化技術(shù)項(xiàng)目,齊魯石化捕集的二氧化碳采用綠色運(yùn)輸方式,運(yùn)送至勝利油田進(jìn)行驅(qū)油封存,以實(shí)現(xiàn)二氧化碳捕集、驅(qū)油與封存應(yīng)用。由于捕集環(huán)節(jié)的齊魯石油化工公司與驅(qū)油封存環(huán)節(jié)的勝利油田均是中國石化集團(tuán)的全資子公司或下屬油田,因而具有高度一體化的垂直整合模式特征。(2)挪威 Quest 項(xiàng)目。該項(xiàng)目是由殼牌加拿大能源公司(60%出資,作為主要運(yùn)營商)、雪佛龍加拿大有限公司(20%出資)和馬拉松石油加拿大公司(20%出資)組成的合資企業(yè)模式。(3)美國 Shute Creek Gas Processing Plant 項(xiàng)目。該項(xiàng)目由三家公司負(fù)責(zé)項(xiàng)目的二氧化碳運(yùn)輸部分,依據(jù)簽訂的長期購買合同,有五家公司購買捕獲的二氧化碳,并在注入油田中來提高原油采收率,具有二氧化碳轉(zhuǎn)運(yùn)模式的特征。(4)美國Coffeyville Gasification Plant 項(xiàng)目。該項(xiàng)目的捕集、運(yùn)輸、利用與封存過程均由第三方公司運(yùn)營,是典型的 CCUS 運(yùn)營商模式。
雖然已有的 CCUS 一體化技術(shù)項(xiàng)目已經(jīng)出現(xiàn)多種商業(yè)模式,但是由于 CCUS 全產(chǎn)業(yè)鏈中多數(shù)技術(shù)尚未實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用而導(dǎo)致技術(shù)成本較高,再加上 CCUS 一體化技術(shù)項(xiàng)目涵蓋不同行業(yè)多個(gè)利益相關(guān)者間的復(fù)雜交易關(guān)系,因此,目前業(yè)界尚未形成用于 CCUS 一體化技術(shù)項(xiàng)目大規(guī)模應(yīng)用的廣泛可行的商業(yè)模式。
來源:劉江楓,張奇,呂偉峰,李根生,滕飛,高志輝.碳捕集利用與封存一體化技術(shù)研究進(jìn)展與產(chǎn)業(yè)發(fā)展策略.北京理工大學(xué)學(xué)報(bào)(社會科學(xué)版):1-19.[2023-06-08]
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