碳捕集利用與封存(Carbon Capture,Utilization and Storage,CCUS)是從能源、工業部門排放源,或生物質、空氣等中性碳源中捕集分離二氧化碳(CO?),并輸送到適宜的場地加以利用或封存,最終實現CO?減排的技術組合。CCUS 已被納入多個國家的國家自主貢獻目標,聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)、國際能源署(IEA)等評估顯示,實現《巴黎協定》全球溫控目標,累積需要CCUS 貢獻千億噸級減排量。作為面向碳中和目標和經濟社會高質量發展目標的總方針,我國碳達峰碳中和(“雙碳”)“1+N”政策體系明確提出“推進規模化碳捕集利用與封存技術研發、示范和產業化應用”“加大對碳捕集利用與封存等項目的支持力度”。
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CCUS 技術定位
在碳中和視角下,CCUS 技術定位發生變化。實現碳中和目標是一場廣泛而深刻的系統性變革,意味著減排目標由相對減排量向絕對減排量轉變,減排策略由能耗雙控向碳排放雙控過渡,要求加速構建零碳能源系統、重塑零碳工藝流程、建立負碳技術體系。這一背景下,未來經濟社會深度減排需求顯著增強,推動CCUS 等相關低碳、零碳和負排放技術應用場景不斷更新,由戰略儲備技術快速升級為現實解決方案。CCUS 正逐漸成為碳中和技術體系不可或缺的重要組成部分,是化石能源凈零排放的唯一選擇,是電力系統靈活穩定保障的重要手段,是鋼鐵、水泥等難減排行業深度脫碳的可行方案,是未來綠碳原料的主要來源,并通過生物質能碳捕集與封存(BECCS)、直接空氣捕集(DAC)等負排放技術提供托底保障。
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CCUS技術體系
*中性源認為生物質、空氣源均為碳中性
近年來,國內外CCUS 研發示范進展迅速。CCUS 各環節技術發展水平整體達到工業示范階段,新理念、新技術不斷涌現,技術應用效率持續提升。CO? 捕集技術工藝能耗成本逐步降低,CO? 運輸技術從罐車向大容量船舶、陸上管道和海底管道運輸發展,管輸壓力邁入超臨界范圍,CO? 利用技術由地質利用向化工、礦化和生物多元利用延伸,CO?封存技術正逐步向深部咸水層封存、玄武巖礦化封存拓展,BECCS、DAC 等負排放技術已開展商業示范,CCUS 各環節技術耦合集成也逐漸形成新模式,多個千萬噸級CCUS 集群正在規劃中。全球示范項目規模化發展,截至2025 年7 月,全球規劃、建設、運行中的大型CCUS項目共計734 個(總捕集能力5.13 億t CO?/a),涉及行業日益多元,由早期的天然氣處理和化工生產領域擴展到電力、鋼鐵、水泥等領域。
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中國CCUS 各環節主要技術發展水平
CCUS 發展新趨勢對規劃布局提出新需求。隨著CCUS 應用場景不斷拓展,通過與可再生能源耦合,CCUS 將實現低碳或零碳化,成為新型能源體系的重要組成部分;面向未來十億噸級的CO? 捕集量,CCUS 規模化需求顯著增加,示范工程建設正快速推進,將推動技術不斷朝低能耗低成本方向更新迭代;同時,CCUS 技術與產業結合更加緊密,未來集群化發展需統籌優化動態源匯匹配,完善相關標準法規和激勵政策體系,推動全產業鏈、跨產業鏈CCUS 耦合建設與發展。
中國碳捕集利用與封存技術發展路線圖(2025 )
張賢 等 著
北京:科學出版社,2025 . 10
ISBN 978-7-03-083553-6
《中國CCUS技術發展路線圖》已于2011 年、2019 年發布了兩版。本次路線圖更新,旨在著眼于CCUS“雙碳”目標下再定位、新技術突破再預測、新趨勢下再評估。構建完善CCUS 技術新體系,分析并評估“雙碳”目標約束下的技術需求與潛力、成熟度、經濟性及可持續效益,梳理示范進展;結合規模化、集群化趨勢,確定技術發展目標,細化相關指標并優化評估方法;提出CCUS 技術發展路徑和有關政策建議,為相關政策的制定執行和項目的順利實施提供科技支撐。
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CCUS 技術發展總體路線圖
此圖評估至子類技術,負排放技術的總規模同時作為其CO? 捕集規模和封存規模
本文摘編自《中國碳捕集利用與封存技術發展路線圖(2025)》(張賢等著. 北京 :科學出版社,2025 . 10)一書“1 引言”,標題為編者所加。
ISBN 978-7-03-083553-6
責任編輯:王 倩
本書可供政府部門、CCUS領域研究機構及相關企業的研發人員參考。
(本文編輯:劉四旦)
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