CCUS （碳捕集、利用与封存技术）- 发展现状

　　CCUS (碳捕集、利用与封存技术)- 发展现状 目前，全球 CCUS 项目发展迅速，截至 2021年 9 月规划、在建和运行中的商业化 CCUS 设施的数量达到 135 个，比 2020 年增加一倍以上，全部建成后每年可捕集 CO2约 1.5×108t，数个项目超过百万吨级，产业集群化发展趋势明显，促进了项目成本降低。但CCUS项目成本仍普遍较高，尚未形成产业集群。在实际应用中，高昂的投资成本及运行成本阻碍了CCUS项目的顺利推进。 对于有一定承受力的油田，油价每增加10美元/桶，其承受成本将增加12～92元/吨，但只有不到1/4的油田可承受200元/吨以上的来源成本 (捕集+压缩+运输成本)。 在现有技术条件下，煤电示范项目安装碳捕集装置后，捕集每吨 CO2 将额外增加140～600元/吨的运行成本，直接导致发电成本大幅增加，无法实现减排收益，严重影响着企业开展CCUS示范项目的积极性。

　　受现有的CCUS技术水平的制约，在项目部署时将使一次能耗增加10%～20%甚至更多，效率损失很大，严重阻碍着CCUS技术的推广和应用。

　　全流程CCUS示范项目涉及电力、煤化工、钢铁、油气等多个行业的不同企业，项目的实施普遍面临收益分享、责任分担和风险分担等难题，需要建立有效的协调机制或行业规范，以及长期公平的合作模式，有效解决气源供给、管网输送、地企关系等难题，从而实现CCUS项目各环节的良好对接。

　　“十一五”时期以来，国家自然科学基金、 973 计划、863 计划、国家重点研发计划等科技计划持续支持 CCUS 技术研发，通过加强基础研究、关键技术攻关、项目集成示范，CO2捕集、运输、利用、封存等各技术环节发展迅速，取得了系列成果。尤其是燃烧前捕集、运输、化工利用、强化深部咸水开采与封存、集成优化类的技术近十年来发展迅速。与国际对比分析表明，我国 CCUS 技术与国际先进水平整体相当，但捕集、运输、封存环节的个别关键技术及商业化集成水平有所滞后。

　　在 CCUS 集成优化技术方面，近十年我国取得了较大的进步。国外 CCUS 集成优化技术已普遍处于商业化应用阶段，相比之下我国有关技术发展仍显落后，尤其是管网优化和集群枢纽两类技术仅处在中试阶段。上述各环节的关键技术发展水平不足以支撑我国 CCUS 集成耦合与优化技术研究，制约了我国 CCUS 大规模示范工程的开展，而大规模全链条集成示范项目的缺失又进一步限制了集成优化技术的提升。

　　与国际先进水平相比，我国 CCUS 技术在大规模示范项目的整体规模、集成程度、离岸封存、工业应用等方面存在较大差距。 一是大规模商业化示范项目较少。CCUS 产业集群体现了规模经济效应，通过提高压缩、脱水、管道和封存规模来大幅降低碳减排的单位成本。 二是尚未开展百万吨级全流程集成示范。目前，国内多数项目都是针对 CCUS 单一技术环节，与拥有多个全流程 CCUS 技术示范项目经验的发达国家相比差距明显。 三是 CO2离岸封存技术示范滞后。我国目前还没有海底封存示范项目运行和建设。全球海底封存量累计超过了 2.5×107t CO2。 四是工业难减排领域的 CCUS 技术示范基础薄弱。国内已有的 CCUS 示范项目行业分布不均衡，多数应用于电力、化工行业，没有长期稳定运行的水泥、钢铁行业大规模一体化示范项目

　　碳中和阶段，CCUS技术将带来的机遇

　　CCUS技术是CCS(Carbon Capture and Storage，碳捕获与封存)技术新的发展趋势，即把生产过程中排放的二氧化碳进行提纯，继而投入到新的生产过程中，可以循环再利用，而不是简单地封存。与CCS相比，可以将二氧化碳资源化，能产生经济效益，更具有现实操作性。

　　那么，对于这种新型能源，既可以循环再利用，又可以将二氧化碳资源化，产生新的经济效益，为何发展规模如此受限?

　　一、高能耗

　　大家知道产生二氧化碳的条件是需要燃烧，目前工业使用最广的能源耗材就是煤了，煤的燃烧产生能力，将释放出大量的二氧化碳，但因煤的主要成分并非只有C，还存在O、S、N等成分，使得二氧化碳提纯成为额外增加能耗的工艺之一，不少企业因其麻烦，放弃了CCUS技术的运用;

　　二、高成本

　　CCUS技术分为两个阶段：二氧化碳捕集和二氧化碳封存，具体的复杂工艺就不多赘述，像了解的小伙伴可以搜索“CCUS”相关文献学习了解，想要运用好这门技术，前期的投入准备工作，也将是一笔客观的投资;

　　三、高不确定性

　　在“碳中和”的目标驱使下，该技术已经可以说是行业内都必须了解的话题了，但缺乏国家政策的激励，产业链协同困难等问题，使不少企业无法判断该技术是否可行，谁也不想投出去的钱不妙打了水漂。

　　中国21世纪议程管理中心、中国可持续发展研究会近期已主办了两次CCUS青年学者沙龙及中国CCUS示范项目交流研讨会。从长远看，是人才的短缺;就近看，需要相关部门的极大推动。

　　机不可失-CCUS将迎来前所未有的机遇

　　2011年，科技部编写的第一版《CCUS技术发展路线图》，将其定位成化石能源大规模低碳利用的“战略储备技术”，但“碳中和”目标下，CCUS技术真的“不可或缺”!

　　可持续发展研究会气候变化工作委员会主任-张贤就当前环境，对CCUS技术抱有极大的认可，他将CCUS形容为扮演了4个重要角色：

　　1、是碳中和下剩余化石能源净零排放的重要技术选择;

　　2、是火电行业具有竞争力的重要技术手段;

　　3、是钢铁水泥等减排难度大的行业实现净零排放为数不多的可行技术方案;

　　4、是未来能源体系和化工工艺流程提供绿碳的主要来源。

　　同时，到2060年，我国仍有部分无法减排的温室气体需要通过碳汇和负排放技术来抵消，CCUS与新能源耦合的负排放技术是实现碳中和的托底技术保障。

　　为推动CCUS技术在中国能够得到迅速的发展，以下几点成为打开商业CCUS设施项目的“敲门砖”：

　　1、政府牵头，形成稳而可靠的产业链上下游关系，让经营者有的放矢;

　　2、出台CCUS配套激励政策，鼓励企业大力发展商业CCUS设施服务;

　　3、加快实施大规模全链条集成示范工程，超前部署新一代低成本、低能耗CCUS技术研发和突破，带动技术普及、产业发展。

　　通过国有企业带动周边企业，加快发展CCUS技术，加速技术研发、扩大示范规模、进行合理的商业化探索等，来呼吁更多企业积极参与，推动行业高质量发展及减排进程。