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    概述

    二氧化碳捕集、利用與封存（CCUS），是將工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中排放的二氧化碳進(jìn)行提純，再次投入到生產(chǎn)中循環(huán)利用或封存起來(lái)的技術(shù)。在中美兩國(guó)的大力倡導(dǎo)下，CCUS技術(shù)的發(fā)展及技術(shù)的不斷深化，也得到國(guó)際上的普遍認(rèn)同。二氧化碳捕集利用與封存按流程分為捕集、輸送、利用與封存的過(guò)程。二氧化碳捕集是從工業(yè)生產(chǎn)或大氣中將二氧化碳分離出來(lái)；二氧化碳輸送是將捕集到的二氧化碳運(yùn)送到利用或封存的地方；二氧化碳封存是通過(guò)工程技術(shù)手段將捕集來(lái)的二氧化碳注入地質(zhì)儲(chǔ)層，實(shí)現(xiàn)與大氣的永久隔絕。本文將和大家討論二氧化碳捕集利用與封存的產(chǎn)業(yè)鏈、市場(chǎng)規(guī)模與發(fā)展趨勢(shì)。

    產(chǎn)業(yè)鏈

    二氧化碳捕集利用與封存（CCUS）行業(yè)從產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)來(lái)看，上游為二氧化碳排放源，包括高濃度、中等濃度、低濃度排放源，中游為二氧化碳捕集、輸送、利用與封存等環(huán)節(jié)，下游為二氧化碳產(chǎn)品應(yīng)用和需求行業(yè)。

二氧化碳捕集利用與封存（CCUS）產(chǎn)業(yè)鏈（資料來(lái)源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院）

    二氧化碳捕集利用與封存行業(yè)具有較長(zhǎng)的產(chǎn)業(yè)鏈，且各技術(shù)環(huán)節(jié)緊密相連、相輔相成，前端的碳捕獲環(huán)節(jié)為利用與封存環(huán)節(jié)提供二氧化碳，中間運(yùn)輸環(huán)節(jié)提供二氧化碳運(yùn)輸保障，后端二氧化碳利用將其變廢為寶，形成具有商業(yè)價(jià)值的下游相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈，創(chuàng)建龐大的二氧化碳需求市場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)二氧化碳固定和經(jīng)濟(jì)收益的雙贏，反過(guò)來(lái)也會(huì)促進(jìn)二氧化碳捕集利用與封存項(xiàng)目的發(fā)展。

    市場(chǎng)規(guī)模

    二氧化碳捕集利用與封存（CCUS）已經(jīng)進(jìn)入成熟的商業(yè)化運(yùn)營(yíng)階段，廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石化、電力等多個(gè)行業(yè)。從行業(yè)分布來(lái)看，百萬(wàn)噸級(jí)以上項(xiàng)目主要分布在石油化工、電力等行業(yè)；10萬(wàn)噸級(jí)左右的項(xiàng)目分布在鋼鐵、石油化工、煤化工、電力、油氣等行業(yè)。

    目前，二氧化碳捕集的規(guī)模保持著增加態(tài)勢(shì)。2022年，我國(guó)已投運(yùn)和規(guī)劃建設(shè)中的二氧化碳捕集利用與封存（CCUS）示范項(xiàng)目已接近百個(gè)，其中已投運(yùn)項(xiàng)目超過(guò)半數(shù)，具備二氧化碳捕集能力約400萬(wàn)噸/年，注入能力約200萬(wàn)噸/年，與2021年相比提升33%和65%左右。截至2023年底，我國(guó)已投運(yùn)和規(guī)劃建設(shè)中的CCUS示范項(xiàng)目數(shù)量達(dá)107個(gè)，其中已投運(yùn)項(xiàng)目超過(guò)半數(shù)，具備二氧化碳捕集能力約730萬(wàn)噸/年。

    在區(qū)域競(jìng)爭(zhēng)上，二氧化碳捕集利用與封存（CCUS）項(xiàng)目主要分布在新疆及江蘇等地。截至2024年7月，我國(guó)二氧化碳捕集利用與封存（CCUS）示范項(xiàng)目遍布24個(gè)省份，捕集源的行業(yè)和封存利用的類型呈現(xiàn)多樣化分布。從CCUS現(xiàn)有項(xiàng)目區(qū)域分布情況來(lái)看，新疆有12個(gè)CCUS示范項(xiàng)目，位列第一。

    在企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)上，中石油的二氧化碳捕集利用與封存（CCUS）項(xiàng)目數(shù)量排第一，其次是華能集團(tuán)喝中石化。在技術(shù)方面主要分為EOR、捕集示范、化學(xué)利用、礦化、生物利用、ECBM、深部咸水層封存和EGR，截至2024年7月，EOR和捕集示范項(xiàng)目合計(jì)占比約63.6%。

二氧化碳捕集利用與封存（CCUS）企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)技術(shù)分布（資料來(lái)源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院）

    發(fā)展趨勢(shì)

    根據(jù)科學(xué)技術(shù)部社會(huì)發(fā)展科技司等發(fā)布的《中國(guó)CCUS技術(shù)發(fā)展路線圖》，2030年前，我國(guó)碳減排主要依靠大力發(fā)展節(jié)能增效和可再生能源技術(shù)，二氧化碳捕集利用與封存（CCUS）技術(shù)處于研發(fā)示范階段，是我國(guó)減少溫室氣體排放的重要戰(zhàn)略儲(chǔ)備技術(shù)。隨著技術(shù)逐漸成熟，二氧化碳捕集利用與封存（CCUS）有望在2030年后成為我國(guó)從化石能源為主的能源結(jié)構(gòu)向低碳多元供能體系轉(zhuǎn)變的重要技術(shù)保障，為構(gòu)建化石能源與可再生能源協(xié)同互補(bǔ)的多元供能體系發(fā)揮重要作用。

    預(yù)計(jì)至2050年，二氧化碳捕集利用與封存（CCUS）技術(shù)能耗和成本問(wèn)題將得到根本改善，其在各行業(yè)廣泛推廣應(yīng)用不僅可以實(shí)現(xiàn)化石能源大規(guī)模低碳利用，而且可以與可再生能源結(jié)合實(shí)現(xiàn)負(fù)排放，成為我國(guó)建設(shè)綠色低碳多元能源體系的關(guān)鍵技術(shù)。

2025-2050年我國(guó)CCUS技術(shù)發(fā)展總體路線及前景預(yù)測(cè)（單位：萬(wàn)噸/年）

    根據(jù)路線規(guī)劃，到2025年，我國(guó)二氧化碳捕集利用與封存（CCUS）技術(shù)二氧化碳利用封存量將達(dá)到900萬(wàn)噸/年以上，其中化工利用、生物利用、地質(zhì)利用、地質(zhì)封存二氧化碳利用封存量分別超過(guò)500、40、300、100萬(wàn)噸/年;到2050年，我國(guó)二氧化碳捕集利用與封存（CCUS）技術(shù)二氧化碳利用封存量將達(dá)到80000萬(wàn)噸/年以上，其中化工利用、生物利用、地質(zhì)利用、地質(zhì)封存二氧化碳利用封存量分別超過(guò)6000、900、5500、70000萬(wàn)噸/年。

2025-2050年我國(guó)CCUS技術(shù)各環(huán)節(jié)二氧化碳利用封存量前景預(yù)測(cè)（單位：萬(wàn)噸/年）

    全技術(shù)鏈創(chuàng)新研究

    碳中和目標(biāo)下，二氧化碳捕集利用與封存（CCUS）需要構(gòu)建新的理論和技術(shù)體系，降低能耗，提高效率。未來(lái)，將圍繞二氧化碳捕集利用與封存各環(huán)節(jié)關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題，開展全技術(shù)鏈的創(chuàng)新科學(xué)研究，突破“碳捕集及利用”的關(guān)鍵的技術(shù)瓶頸。

    加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)耦合

    工業(yè)產(chǎn)業(yè)直接碳排放約占全國(guó)總排放量的39%，加上間接使用的電和熱的碳排放，占比高達(dá)60%-70%。所以，工業(yè)中的深度減排是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要領(lǐng)域，未來(lái)將通過(guò)二氧化碳捕集利用與封存（CCUS）、能源體系及工業(yè)過(guò)程的深度耦合，加快構(gòu)建低碳或零碳產(chǎn)業(yè)鏈。

    碳捕集工廠模塊化是主要趨勢(shì)

    與所有工業(yè)技術(shù)一樣，二氧化碳捕集利用與封存（CCUS）的單位成本在很大程度上受到規(guī)模經(jīng)濟(jì)的影響，要推動(dòng)CCUS增長(zhǎng)和擴(kuò)張，就需要更多經(jīng)濟(jì)型小規(guī)模碳捕集工廠，既可以小規(guī)模運(yùn)行，也不會(huì)引發(fā)巨大損失。

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