2022 年中國碳捕集、利用與封存（CCUS）洞察報告

CCUS 是溫室氣體減排的關(guān)鍵技術(shù)，其發(fā)展對于促進(jìn)化石能源的高效利用、如期實現(xiàn) " 雙碳 " 目標(biāo)愿景具有重要意義。目前，我國 CCUS 仍處于發(fā)展早期，部分先進(jìn)技術(shù)尚處于研究階段。未來，隨著政策支持不斷、關(guān)鍵技術(shù)逐步成熟以及各行業(yè)巨大減排需求拉動，我國 CCUS 將向著低成本、商業(yè)化、集群化方向發(fā)展，產(chǎn)值規(guī)模有望在 2050 年突破 3,000 億元。 本%文$內(nèi)-容-來-自；中_國_碳|排 放_交-易^網(wǎng)^t an pa i fang . c om

1、發(fā)展概況

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CCUS 定義

碳捕集、利用與封存（Carbon Capture, Utilization and Storage，簡稱 CCUS）是指將 CO2 從工業(yè)過程、能源利用或大氣中分離出來，直接加以利用或注入地層以實現(xiàn) CO2 永久減排的過程 [ 1 ] 。按照技術(shù)流程，CCUS 主要分為碳捕集、碳運輸、碳利用、碳封存等環(huán)節(jié)。其中，碳捕集主要方式包括燃燒前捕集、燃燒后捕集和富氧燃燒等；碳運輸是將捕集的 CO2 通過管道、船舶等方式運輸?shù)街付ǖ攸c；碳利用是指通過工程技術(shù)手段將捕集的 CO2 實現(xiàn)資源化利用的過程，利用方式包括礦物碳化、物理利用、化學(xué)利用和生物利用等；碳封存是通過一定技術(shù)手段將捕集的 CO2 注入深部地質(zhì)儲層，使其與大氣長期隔絕，封存方式主要包括地質(zhì)封存和海洋封存。 內(nèi)/容/來/自:中-國/碳-排*放^交%易#網(wǎng)-tan p a i fang . com

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政策環(huán)境：政策助力 CCUS 技術(shù)推廣和示范工程建設(shè)

 

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CCUS 是目前實現(xiàn)大規(guī)模溫室氣體減排的重要技術(shù)手段。短期內(nèi)，我國以石油、煤炭等化石能源為主的能源結(jié)構(gòu)難以改變，發(fā)展 CCUS 可促進(jìn)化石能源的高效利用，加快傳統(tǒng)高排放行業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展，對我國實現(xiàn) " 雙碳 " 戰(zhàn)略目標(biāo)具有重要意義。近年來，我國出臺了一系列政策促進(jìn) CCUS 發(fā)展，具體內(nèi)容包括推動 CCUS 示范工程建設(shè)、加強 CCUS 技術(shù)推廣示范、將 CCUS 納入綠色債券目錄等。 夲呅內(nèi)傛萊源?。骇鎲┨?排*放^鮫*易-網(wǎng) τā ńｐāīｆāńɡ.ｃōｍ

 

技術(shù)環(huán)境：我國 CCUS 研發(fā)能力不斷突破，但部分關(guān)鍵技術(shù)與國際先進(jìn)水平仍存在一定差距

 

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隨著國家科技重大專項、國家重點研發(fā)計劃等支持不斷，我國在 CCUS 各環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)不斷突破，其中，碳捕集環(huán)節(jié)的燃燒前物理吸收法、碳利用環(huán)節(jié)的鈾礦地浸開采技術(shù)等已處于商業(yè)應(yīng)用階段。與此同時，我國仍存在 CCUS 相關(guān)設(shè)施數(shù)量較少、項目規(guī)模較小等短板，部分關(guān)鍵技術(shù)落后于國際先進(jìn)水平。根據(jù)《二氧化碳捕集、封存與利用技術(shù)應(yīng)用狀況》數(shù)據(jù)，中國已建成投產(chǎn)、在建及擬建的碳捕集與封存設(shè)施數(shù)量占全球總量的 7.7%，占比遠(yuǎn)低于美國的 50.8%。賽迪顧問數(shù)據(jù)顯示，2021 年我國捕集規(guī)模在 30 萬噸 / 年以下的 CCUS 項目數(shù)量占比達(dá) 88.9%，捕集規(guī)模超過 60 萬噸 / 年的項目僅占 3.7%，而美國 CCUS 單項年均碳捕集規(guī)模約 241.4 萬噸 / 年。 禸*嫆唻@洎：狆國湠棑倣茭昜蛧 τāńｐāīｆāńɡ.ｃōｍ

 

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2、發(fā)展現(xiàn)狀

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生態(tài)結(jié)構(gòu)：按照產(chǎn)業(yè)流程，CCUS 主要由碳排放、碳捕集、碳運輸、碳利用與封存等環(huán)節(jié)組成 本+文`內(nèi)/容/來/自:中-國-碳-排-放-網(wǎng)-tan pai fang . com

碳排放主要分為煤化工、制氫等高濃度排放和石油化工、煉鋼、燃煤、燃?xì)獾戎械蜐舛扰欧?。碳捕集、碳利用與封存是 CCUS 三大重點環(huán)節(jié)，下文將詳細(xì)闡述。碳運輸主要分為罐車運輸、船舶運輸和管道運輸?shù)?。其中，罐車運輸和船舶運輸已達(dá)到商業(yè)應(yīng)用階段，海底管道運輸則仍處于研究階段。

 

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（1）碳捕集：既是 CCUS 的首要環(huán)節(jié)，也是 CCUS 流程中成本主要來源。碳捕集主要從工業(yè)廢氣和大氣中捕獲，CO2 濃度越高，捕集成本越低。按碳捕集與燃燒的先后順序可將碳捕集技術(shù)分為燃燒前捕集、燃燒后捕集和富氧燃燒捕集。燃燒前捕集成本相對較低、效率較高，但適用性不高；燃燒后捕集雖應(yīng)用較廣，但相對能耗和成本更高；富氧燃燒對操作環(huán)境要求高，目前仍處于示范階段。根據(jù)分離過程，碳捕集技術(shù)主要分為物理吸收技術(shù)、化學(xué)吸收技術(shù)、膜分離技術(shù)、低溫分離技術(shù)等。

 

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（2）碳利用：是降低 CCUS 實施成本的關(guān)鍵。目前我國以地質(zhì)利用為主要方式，化工利用和生物利用相對較少。具體來看，地質(zhì)利用中 CO2-EOR 技術(shù)既能封存大量的 CO2，又能增產(chǎn)石油，兼顧經(jīng)濟(jì)與環(huán)境效益，短期內(nèi)具有較高的可行性；化工利用是以化學(xué)轉(zhuǎn)化為主要特征，將 CO2 和共反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為目標(biāo)產(chǎn)物從而實現(xiàn)資源化利用，對 CO2 濃度要求低、實施成本低，具有開發(fā)價值；生物利用是以生物轉(zhuǎn)化為主要手段，將 CO2 用于生物質(zhì)合成，對 CO2 的濃度要求較高、實施成本較高，但單噸 CO2 產(chǎn)出效益也相對較高。

 

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（3）碳封存：目前 CO2 的排放量遠(yuǎn)超其利用能力，無法被利用的 CO2 需要利用封存技術(shù)埋存。碳封存主要分為咸水層封存、枯竭油氣藏封存等技術(shù)。其中，咸水層分布較廣且封閉性較好，封存效果理想；枯竭油氣藏通常具有完整、封閉且穩(wěn)定的地質(zhì)環(huán)境，能保證封存的安全性，但存在一定的泄漏風(fēng)險，需要多方位監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行保障。

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示范項目情況：我國 CCUS 項目遍布 19 個省份，利用和封存方式呈多樣化 本`文-內(nèi).容.來.自：中`國^碳`排*放*交^易^網(wǎng) ta np ai fan g.com

根據(jù)《中國二氧化碳捕集利用與封存（CCUS）年度報告（2021）》，目前我國已投運和建設(shè)中的 CCUS 示范項目約 40 個，分布于 19 個省份，涉及電廠和水泥廠等純捕集項目以及 CO2-EOR、CO2-ECBM、地浸采鈾、重整制備合成氣、微藻固定和咸水層封存等多樣化封存及利用項目。其中，中石油吉林油田 EOR 項目是亞洲最大的 EOR 項目，已累計注入 CO2 超過 200 萬噸；國家能源集團(tuán)國華錦界電廠建設(shè)的 15 萬噸 / 年燃燒后 CO2 捕集與封存全流程項目，是目前國內(nèi)規(guī)模最大的燃煤電廠 CCUS 示范項目。

 

3、發(fā)展展望

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技術(shù)創(chuàng)新推動成本降低，助力 CCUS 規(guī)?；瘧?yīng)用 本+文+內(nèi)/容/來/自:中-國-碳-排-放（交—易^網(wǎng)-tan pai fang . com

目前，我國 CCUS 仍處于發(fā)展早期，部分先進(jìn)技術(shù)尚處于研究階段。未來，隨著政策支持不斷增多以及示范工程建設(shè)加速推進(jìn)，我國 CCUS 相關(guān)技術(shù)將逐步成熟，帶動 CCUS 各環(huán)節(jié)成本下降，從而進(jìn)一步推動 CCUS 規(guī)?；瘧?yīng)用。以碳捕集環(huán)節(jié)為例，新型膜分離、新型吸收、新型吸附等技術(shù)的成熟將推動能耗和成本降低 30% 以上，有望在 2035 年前后實現(xiàn)大規(guī)模推廣應(yīng)用 [ 2 ] 。 禸*嫆唻@洎：狆國湠棑倣茭昜蛧 τāńｐāīｆāńɡ.ｃōｍ

各行業(yè)減排需求巨大，預(yù)計 2050 年中國 CCUS 產(chǎn)值規(guī)模將超 3,000 億元 本+文+內(nèi).容.來.自：中`國`碳`排*放*交*易^網(wǎng) t a np ai fan g.com

在 " 碳中和 " 戰(zhàn)略目標(biāo)背景下，我國煤電、水泥、鋼鐵等行業(yè)減排需求巨大，帶動 CCUS 進(jìn)入快速增長期。根據(jù)《中國二氧化碳捕集利用與封存（CCUS）年度報告（2021）》，預(yù)計 2030 年中國各行業(yè) CCUS 減排需求達(dá) 0.2-4.08 億噸，2060 年將達(dá) 10-18.2 億噸。此外，在一系列政策支持及技術(shù)進(jìn)步推動下，我國 CCUS 市場規(guī)模逐步擴(kuò)張，預(yù)計到 2050 年產(chǎn)值規(guī)模將達(dá) 3,300 億元，2025-2050 年 GAGR 約 11.9%。

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[ 1 ] [ 2 ] 資料來源：《中國二氧化碳捕集利用與封存（CCUS）年度報告（2021）》。 【版權(quán)聲明】本網(wǎng)為公益類網(wǎng)站，本網(wǎng)站刊載的所有內(nèi)容，均已署名來源和作者，僅供訪問者個人學(xué)習(xí)、研究或欣賞之用，如有侵權(quán)請權(quán)利人予以告知，本站將立即做刪除處理（QQ：51999076）。