碳知识百科——CCS和CCUS

　　碳知识百科——CCS和CCUS一、CCS、CCUS的定义碳捕获与封存(Carbon Capture and Storage CCS)技术是指将二氧化碳从工业或相关排放源中分离出来，输送到封存地点，并长期与大气隔离的过程。这种技术被认为是未来大规模减少温室气体排放、减缓全球变暖最经济、可行的办法。 碳捕获、利用与封存(Carbon Capture，Utilization and Storage CCUS)技术是CCS技术新的发展趋势，即把生产过程中排放的二氧化碳进行捕获、提纯，继而投入到新的生产过程中进行循环再利用或封存的一种技术。该技术具备实现大规模温室气体减排与化石能源低碳利用的协同作用，是未来应对全球气候变暖的重要技术选择之一。 二、CCS、CCUS的技术环节(一) CCS的技术环节CCS技术主要由四个环节组成：捕集、运输、地质封存和监测、用于增加石油采收率(EOR/EGR)，其中第四个环节是可选环节，具有潜在收益。(二)CCUS的技术环节CCUS技术主要是在CCS技术基础上将二氧化碳进行利用，主要由四个环节组成：捕集、运输、利用、封存。其中，捕集、运输、封存环节与CCS相同，此处仅列示利用环节。

　　三、CCS、CCUS的发展现状(一)制度建设与技术研发CCS与CCUS的理念、目标基本一致，都是为了减少二氧化碳排放总量，而CCUS在CCS基础上多了“U”，增加了二氧化碳利用环节，因此，CCUS作为国际公认的主要减碳途径之一在世界范围内被广泛接受。

　　相较于欧美发达国家，我国CCS技术研发工作起步较晚，2010年7月，科技部21世纪议程管理中心副主任彭斯震在《CCS在中国：现状、挑战和机遇》报告发布会上表示：“今后会有越来越多的人用CCUS代替CCS。对中国来说，我们也更青睐CCUS。”在2011年6月召开的中国工业气体协会二氧化碳专业委员会年会上，亦有专家表示：“十二五期间，二氧化碳行业将实施原料来源控制、强化应用技术开发等举措，使二氧化碳行业从CCS迈向CCUS，努力实现二氧化碳减排及资源化利用。”此后，我国对CCUS的关注度逐渐提高，CCUS技术也不断发展。

　　(二)实践发展

　　1.全球CCS发展情况根据全球碳捕集与封存研究院发布的《全球碳捕集与封存现状2020》报告，截至2020年，全球共有65个商业CCS设施，其中26个正在运行，2个已暂停运行(一个是因为经济不景气，一个是因为火灾)，3个在建项目，13个处于高级开发阶段，已经进入前端工程设计阶段，21个处于开发早期。2020年新增的17个CCS设施中，有12个位于美国，其余分布在英国(2个)、澳大利亚和新西兰。目前运行中的CCS设施每年可以捕集和永久封存约400万吨二氧化碳。

　　2.中国CCUS发展情况相较于CCS，中国CCUS发展较快。由于2020年中国CCUS项目各省市正在上报中，尚未有明确的统计结果。根据《中国二氧化碳捕集、利用与封存(CCUS)报告(2019)》，就2019年而言，我国共有18个碳捕集项目在运行当中，二氧化碳捕集量约170万吨。除此以外，二氧化碳利用项目共有24个在进行当中，二氧化碳利用量达131万吨。其中，地质利用项目最多，为总项目数量的一半，二氧化碳利用量占比更是高达76.3%。

　　捕集、利用和封存技术(CCS/CCUS)作为一项综合性技术，在全球已经有近30个工业化运营项目，在欧洲以海上CCS项目为主，在北美以二氧化碳-EOR(提高采收率)为代表的CCUS技术已经非常成熟。在碳减排驱动下，2020年后全球新规划的碳减排项目多以CCS为主要目标，当CCS作为一项区别于CCUS技术单独应用时，不再是二氧化碳驱油技术的简单延伸，而具有其特殊性和复杂创新性的一面，尤其是地下二氧化碳聚集体在埋存层位的运移规律，以及与原始地层流体间的多种物理化学相互作用存在多种未知机理等

　　CCS/CCUS实践是油气行业在完全转型之前一种过渡方式

　　尽管全球气候变化的压力与日俱增，但从可持续发展角度看，油气行业能源转型从近期看只能是从低碳油气方式开始，即在油气生产、运输、销售过程中采用多种方法来降低碳足迹。这样既避免了打断能源市场的正常供给，也确保了油气行业自身能够以时间换空间，在转型过渡期内用油气板块的收益来支持新能源板块业务的研发需要和项目投资，最终实现多种能源方式互补共存的碳中和生态系统

　　在CCUS/CCS产业链里，碳捕集是成本最高的环节，特别是从煤电厂捕集，这也是各公司应用研究较集中的部分。多家国际油公司近年都在现有油气开发项目中增加了CCS/CCUS内容的投资，并与外部小型初创公司合作，通过风险投资，依赖外部力量来推动CCS/CCUS技术的研发创新。

　　从全球油气能源行业多个CCS/CCUS项目案例看，成本高、执行难度大已经成为推广CCUS项目的主要阻力，虽然从发展观点看，CCS/CCUS产业链的每一个环节都存在改进和降本空间，但是纵观全球，除了技术创新和改进外，政府的支持力度对CCS/CCUS的推广至关重要。一旦解决了经济性的问题，技术扩展的问题才有望通过更多公司的参与，通过渐进式的技术创新而获得解决