研判2024！中國CCUS行業(yè)技術(shù)發(fā)展歷程、政策匯總及產(chǎn)業(yè)趨勢分析：密集建設(shè)CCUS項(xiàng)目，加速打造產(chǎn)業(yè)集群[圖]

內(nèi)容概要：近年來，我國CCUS示范工程建設(shè)發(fā)展迅速，數(shù)量和規(guī)模均有顯著增加，更多行業(yè)和領(lǐng)域開展CCUS技術(shù)應(yīng)用，推動能耗成本持續(xù)下降。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截至2023年9月底，我國投運(yùn)和規(guī)劃建設(shè)中的CCUS示范項(xiàng)目達(dá)109個，具備CO2捕集能力已達(dá)600萬噸/年，注入能力400萬噸/年，分別較2023年底提升了50%和100%左右。

關(guān)鍵詞：碳捕集定義；CCUS技術(shù)發(fā)展歷程；CCUS項(xiàng)目捕集源；CCUS示范項(xiàng)目碳捕集能力

一、行業(yè)概述

CCUS是英文Carbon Capture，Utilization and Storage的縮寫，是碳捕集利用與封存的簡稱，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(shí)現(xiàn)CO2永久減排的過程。按技術(shù)流程，CCUS可分為捕集、輸送、利用與封存等環(huán)節(jié)。根據(jù)碳源捕獲與燃燒過程的先后順序，可將CCUS技術(shù)分為燃燒后捕集、燃燒前捕集、富氧燃燒、空氣捕集。CO?捕集是CCUS系統(tǒng)中能耗與成本產(chǎn)生最高的環(huán)節(jié)，捕集部分的成本占總成本的三分之二甚至更多，提高捕集效率、降低捕集成本是目前碳捕集技術(shù)的主要研發(fā)方向。

碳捕集與封存（CCS）是指將CO2從工業(yè)排放源中分離后直接加以封存，以實(shí)現(xiàn)CO2減排的工業(yè)過程?，F(xiàn)代意義的CO2捕集、運(yùn)輸與封存作為減少人為排放CO2的概念，最早是由意大利學(xué)者M(jìn)archetti提出。1996年開始的挪威Sleipner CCS項(xiàng)目和2000年開始的IEA溫室氣體研究與開發(fā)計(jì)劃機(jī)構(gòu)（IEAGHG）Weyburn-Midale CO2監(jiān)測與封存項(xiàng)目（簡稱Weyburn項(xiàng)目），則是國際上最早開展的對人為排放CO2進(jìn)行大規(guī)模捕集、利用與封存的示范項(xiàng)目。Sleipner CCS項(xiàng)目是科學(xué)研究及大規(guī)模商業(yè)化示范項(xiàng)目。

CCUS則是在CCS基礎(chǔ)上添加了碳利用過程，延展了碳產(chǎn)業(yè)鏈條，更具有商業(yè)價(jià)值。CCUS理念是隨著對CCS技術(shù)認(rèn)識的不斷深化，在中美兩國的大力倡導(dǎo)下形成的，是將“碳負(fù)債”轉(zhuǎn)化為“碳收益”的主要技術(shù)之一，具有社會效益與經(jīng)濟(jì)效益“雙贏”特性，已獲得國際社會的普遍認(rèn)同。

從全球來看，CCUS-EOR項(xiàng)目主要在美國、加拿大等國家率先開展，特別是美國自20世紀(jì)50年代開始CCUS-EOR項(xiàng)目研究后，目前已具備成熟的CCUS-EOR工業(yè)體系。本世紀(jì)以來，美國、加拿大、澳大利亞、日本及阿聯(lián)酋等國家加速推進(jìn)CO2捕集項(xiàng)目的工業(yè)化。2014年，加拿大SaskPower公司的Boundary Dam Power項(xiàng)目成為全球第一個成功應(yīng)用于發(fā)電廠CO2捕集項(xiàng)目，2019年該項(xiàng)目捕集CO2達(dá)61.6萬噸。2015年，加拿大Quest項(xiàng)目將合成原油制氫過程中產(chǎn)生的CO2成功注入咸水層封存，每年CO2捕集能力達(dá)100萬噸/年。

從國內(nèi)技術(shù)發(fā)展情況看，我國CCUS-EOR研究起步較早，石油企業(yè)及有關(guān)院校早在20世紀(jì)60年代就開始探索CO2驅(qū)油技術(shù)，但因氣源、機(jī)理認(rèn)識、裝備等問題使產(chǎn)業(yè)化發(fā)展滯后。進(jìn)入21世紀(jì)以來，國家和石油企業(yè)相繼設(shè)立CCUS-EOR重大科技攻關(guān)和示范工程項(xiàng)目，大大推動了關(guān)鍵技術(shù)的突破和礦場試驗(yàn)的成功。2019年科技部再次更新了CCUS技術(shù)發(fā)展路線圖，總體愿景是構(gòu)建低成本、低能耗、安全可靠的CCUS技術(shù)體系和產(chǎn)業(yè)集群，為化石能源低碳化利用提供技術(shù)選擇，為應(yīng)對氣候變化提供技術(shù)保障，為經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支撐。

科技部編寫的CCUS技術(shù)發(fā)展路線圖中，將CCUS技術(shù)定位為“可實(shí)現(xiàn)化石能源大規(guī)模低碳利用的戰(zhàn)略儲備技術(shù)”。這意味著，隨著應(yīng)用場景的拓展，CCUS技術(shù)已經(jīng)成為我國碳中和技術(shù)體系的重要組成部分，是化石能源近零排放的唯一技術(shù)選擇、鋼鐵水泥等難減排行業(yè)深度脫碳的可行技術(shù)方案、未來支撐碳循環(huán)利用的主要技術(shù)手段。2021年，CCUS技術(shù)更是被首次寫入中國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展綱領(lǐng)性文件《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》。在此綱領(lǐng)指導(dǎo)下，近幾年來，在黨中央、各部委和地方政府出臺的碳達(dá)峰碳中和相關(guān)政策文件中，均對CCUS技術(shù)研發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)和融資等方面做出了積極部署。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截至 2022 年底，我國已發(fā)布 70 余項(xiàng) CCUS 相關(guān)的政策文件，涉及規(guī)劃、標(biāo)準(zhǔn)、路線圖、技術(shù)目錄等。這說明，我國CCUS 政策體系也已初具雛形，從不同角度對CCUS技術(shù)研發(fā)與推廣進(jìn)行了部署，不斷推動國內(nèi)CCUS技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系和相關(guān)研究工作完善推進(jìn)，為我國CCUS技術(shù)行業(yè)發(fā)展提供強(qiáng)有力政策支持。

二、CCUS技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

從全球范圍來看，目前CCUS的發(fā)展和應(yīng)用方興未艾，但隨著中歐、南歐、中東和東南亞地區(qū)相繼宣布開展CCUS項(xiàng)目建設(shè)計(jì)劃以來，各國都加快了CCUS項(xiàng)目布局。全球CCUS項(xiàng)目的數(shù)量和規(guī)模迅速增加，特別是2020年以來，碳捕集能力年均增長在60%左右。截至2023年7月，全球共計(jì)已有392個大型CCUS項(xiàng)目，年捕集能力達(dá)到3.61億噸。從地域、國家分布情況看，目前全球碳捕集能力主要集中在美國等北美洲國家，其中僅美國占全球總量的比例就高達(dá)44.7%；此外則是巴西占比達(dá)49%。

2023年12月13日，《聯(lián)合國氣候變化框架公約》第二十八次締約方大會閉幕，近200個締約方代表達(dá)成了氣候變化領(lǐng)域的“阿聯(lián)酋共識”，明確提出各國要“以公正、有序和公平的方式，在能源系統(tǒng)中轉(zhuǎn)型擺脫化石燃料”。其中，加快發(fā)展零排放和低排放技術(shù)，包括碳捕集和碳儲存技術(shù)在內(nèi)的減排技術(shù)，被再次強(qiáng)調(diào)，為CCUS產(chǎn)業(yè)提供了更多發(fā)展機(jī)遇和廣闊的發(fā)展前景。

從國內(nèi)CCUS技術(shù)發(fā)展應(yīng)用情況分析，近年來，我國CCUS示范工程建設(shè)發(fā)展迅速，數(shù)量和規(guī)模均有顯著增加，更多行業(yè)和領(lǐng)域開展CCUS技術(shù)應(yīng)用，推動能耗成本持續(xù)下降。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截至2023年9月底，我國投運(yùn)和規(guī)劃建設(shè)中的CCUS示范項(xiàng)目達(dá)109個，具備CO2捕集能力已達(dá)600萬噸/年，注入能力400萬噸/年，分別較2023年底提升了50%和100%左右。

從CCUS技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域看，我國CCUS示范項(xiàng)目行業(yè)覆蓋面不斷擴(kuò)大，目前國內(nèi)已建成的CCUS示范項(xiàng)目的CO2捕集源已涵蓋電力、油氣、化工、水泥、鋼鐵等多個行業(yè)。其中，電力行業(yè)和化工行業(yè)示范項(xiàng)目已超過20個。此外，還有超過40個規(guī)劃和投運(yùn)中的示范項(xiàng)目來自油氣、煤化工、石油化工、乙醇制備和化肥生產(chǎn)等行業(yè)。

值得注意是，近年來我國各領(lǐng)域CCUS項(xiàng)目建設(shè)投入雖日益增加，但相比于美國等技術(shù)應(yīng)用發(fā)展領(lǐng)先國家，國內(nèi) CCUS 項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模偏小，導(dǎo)致目前全國在運(yùn)營CCUS項(xiàng)目的碳捕集能力總和占全球比例僅有4.6%。

相關(guān)報(bào)告：智研咨詢發(fā)布的《中國CCUS行業(yè)市場全景調(diào)研及發(fā)展前景研判報(bào)告》

而自碳中和目標(biāo)提出以來，我國已投運(yùn)和規(guī)劃建設(shè)中的CCUS示范項(xiàng)目碳捕集能力規(guī)模呈現(xiàn)明顯擴(kuò)大態(tài)勢，甚至已有多個百萬噸級以上項(xiàng)目已完成投產(chǎn)或正處于規(guī)劃中。例如，2022年8月，我國首個百萬噸級CCUS項(xiàng)目―齊魯石化-勝利油田項(xiàng)目正式建成投產(chǎn)；華能集團(tuán)正在建設(shè)煤電百萬噸級CCUS全流程示范工程，預(yù)計(jì)建成后，每年可捕集并封存CO2超過150萬噸；中石油集團(tuán)正在建設(shè)包括大慶油田140萬噸/年和吉林油田100萬噸/年示范工程在內(nèi)的多個CCUS示范項(xiàng)目，其與油氣行業(yè)氣候倡議組織（OGCI）共同策劃的新疆CCUS產(chǎn)業(yè)集群也在積極籌備中，預(yù)計(jì)2030年驅(qū)油利用與封存規(guī)?？蛇_(dá)千萬噸。

三、發(fā)展趨勢

1、政策效能加速釋放，CCUS產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設(shè)日益完善

我國CCUS產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨多個挑戰(zhàn)。首先，成本高、能耗高、效益差的問題依然存在，亟須加強(qiáng)CCUS全技術(shù)鏈創(chuàng)新，突破捕集和利用的理論和技術(shù)瓶頸，加快低濃度排放源的低能耗、低成本捕集技術(shù)研發(fā)。排放濃度小于15%的低濃度排放源，二氧化碳排放量占比達(dá)85%。預(yù)計(jì)近期捕集能耗可降至2.0吉焦/噸以下，捕集成本降至250元/噸左右。其次，二氧化碳化工轉(zhuǎn)化利用技術(shù)、生物利用技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)有待突破。再次，CCUS產(chǎn)業(yè)發(fā)展生態(tài)仍需完善。因此，未來，隨著國家政策效能釋放，我國將持續(xù)著力構(gòu)建低碳、零碳的CCUS產(chǎn)業(yè)鏈，不斷創(chuàng)新和發(fā)展相關(guān)政策、法律法規(guī)和商業(yè)模式，國內(nèi)CCUS技術(shù)應(yīng)用市場、政策環(huán)境將不斷完善，將為CCUS產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供更多助力。

2、以含油氣盆地為中心，加速打造CCUS產(chǎn)業(yè)集群

對于CCUS，市場更關(guān)注的環(huán)節(jié)是“用”。先驅(qū)油后進(jìn)行封存，是全球CCUS總的發(fā)展趨勢。我國CCUS在驅(qū)油領(lǐng)域發(fā)展的潛力很大。一方面，含油氣盆地具有多個油氣藏及大量的咸水層，是最有利的封存場所，初步評價(jià)具有上萬億噸的封存潛力。另一方面，源—匯優(yōu)化涉及社會經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)業(yè)技術(shù)、自然環(huán)境和國土空間等多個要素，且碳源、碳匯具有時空動態(tài)變化特征，需要從全局最優(yōu)的角度開展源—匯匹配。此外，我國含油氣盆地分布范圍廣，具有很好的源—匯匹配性，可以進(jìn)行源—匯匹配的多目標(biāo)最優(yōu)化。綜上分析，未來圍繞含油氣盆地，建設(shè)多個驅(qū)油封存中心，形成捕集—輸送—驅(qū)油封存利用產(chǎn)業(yè)集群，打造區(qū)域零碳低碳基地，或?qū)⒊蔀槲覈苿覥CUS產(chǎn)業(yè)發(fā)展關(guān)注的重要方向之一。例如，以渤海灣盆地為中心，形成輻射京津冀的渤海灣盆地千萬噸級CCUS項(xiàng)目群；以華東、江蘇、上海等區(qū)域?yàn)橹行?，形成長三角千萬噸級開放式CCUS產(chǎn)業(yè)集群。中國石化正在研究建設(shè)含油氣盆地驅(qū)油封存中心，推動形成捕集、輸送、利用、封存的產(chǎn)業(yè)集群。

以上數(shù)據(jù)及信息可參考智研咨詢（m.yhcgw.cn）發(fā)布的《中國CCUS行業(yè)市場全景調(diào)研及發(fā)展前景研判報(bào)告》。智研咨詢是中國領(lǐng)先產(chǎn)業(yè)咨詢機(jī)構(gòu)，提供深度產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告、商業(yè)計(jì)劃書、可行性研究報(bào)告及定制服務(wù)等一站式產(chǎn)業(yè)咨詢服務(wù)。您可以關(guān)注【智研咨詢】公眾號，每天及時掌握更多行業(yè)動態(tài)。