我国CCUS技术的发展现状

“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（见图 2），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。 本`文内.容.来.自：中`国`碳`排*放*交*易^网 t a npai fan g.com

图 2 国内外 CCUS 各环节主要技术的发展水平

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注：概念阶段表示提出概念和应用设想；基础研究表示完成实验室环境下的部件或小型系统的功能验证；中试阶段表示完成中等规模全流程装置的试验；工业示范表示 1~4 个工业规模的全流程装置正在运行或者完成试验；商业应用表示 5 个以上工业规模正在或者完成运行。 内-容-来-自；中_国_碳_0排放￥交-易=网 t an pa i fa ng . c om

CO2 捕集技术指利用吸收、吸附、膜分离、低温分馏、富氧燃烧等方式将不同排放源的 CO2 进行分离和富集的过程，是 CCUS 技术发展的基础和前提。现阶段，我国第一代捕集技术研究取得了显著进展，大部分技术已从概念或基础研究阶段发展到工业示范水平，部分技术已经具备商业化应用能力，但大规模系统集成优化缺乏工程经验；第二代捕集技术处于实验室研发或小试阶段。我国燃烧前捕集技术发展比较成熟，整体上处于工业示范阶段，与国际先进水平同步；燃烧后捕集技术处于中试或工业示范阶段，相比国际先进水平发展有所滞后，特别是对于目前 CO2 捕集潜力最大的燃烧后化学吸收法，国际上已经处于商业化应用阶段，我国仍停留在工业示范阶段。富氧燃烧技术方面国内外均处于中试阶段，整体发展较为缓慢，尤其是增压富氧燃烧技术仍处于基础研究阶段。随着第二代低成本捕集技术的不断发展成熟，成本与能耗将明显低于第一代捕集技术；为了进一步降低 CO2 捕集成本，捕集技术的代际更替应加快推进。

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运输指将捕集的 CO2 运送到可利用或封存场地的过程，主要包括罐车、船舶、管道运输等方式。通常小规模和短距离运输考虑选用罐车，长距离规模化运输或 CCUS 产业集群优先考虑管道运输。在我国，罐车和船舶运输技术都已开展商业应用，与国际先进水平同步，而输送潜力最大的管道运输技术刚开展相关示范，相比处于商业应用阶段的国际水平差距显著。

CO2 生物与化工利用技术指利用 CO2 的不同理化特征，生产具有商业价值的产品并实现减排的过程。国内外技术发展水平基本同步，整体上处于工业示范阶段。近十年来，各项生物与化工利用技术均有所发展，尤其是部分化工利用技术进展显著；发展水平最高的是利用 CO2 合成化学材料技术，如合成有机碳酸酯、可降解聚合物及氰酸酯 / 聚氨酯，制备聚碳酸酯 / 聚酯材料等。

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CO2 地质利用与封存技术指通过工程技术手段将捕集的 CO2 进行地质利用或注入深部地质储层，实现与大气长期隔绝的技术，封存方式分为陆上和离岸两种。在地质利用与封存方面，国内外各项技术发展水平参差不齐。从全球范围看，强化采油和浸采采矿技术发展较快，已开始商业化应用；其余技术中，除强化深部咸水开采与封存技术正在开展工业示范以外，其他技术均处在中试及以下阶段。我国地质利用与封存技术在近十年均有所发展，尤其是强化深部咸水开采技术已从概念阶段发展到工业示范水平，但仍整体落后于世界先进水平；尽管驱替煤层气技术略处于领先状态，但经济效益较好的 CO2 强化采油技术（CO2-EOR）在我国仍处于工业示范阶段，相比进入商业化应用阶段的国际水平差距明显。

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。来源：我国碳捕集利用与封存技术发展研究[J].中国工程科学,2021,23(6):70-80. 本+文`内/容/来/自:中-国-碳-排-放-网-tan pai fang . com