研判2024！中國CCUS行業(yè)技術發(fā)展歷程、政策匯總及產業(yè)趨勢分析：密集建設CCUS項目，加速打造產業(yè)集群[圖]

內容概要：近年來，我國CCUS示范工程建設發(fā)展迅速，數(shù)量和規(guī)模均有顯著增加，更多行業(yè)和領域開展CCUS技術應用，推動能耗成本持續(xù)下降。據不完全統(tǒng)計，截至2023年9月底，我國投運和規(guī)劃建設中的CCUS示范項目達109個，具備CO2捕集能力已達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。

關鍵詞：碳捕集定義；CCUS技術發(fā)展歷程；CCUS項目捕集源；CCUS示范項目碳捕集能力

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現(xiàn)CO2永久減排的過程。按技術流程，CCUS可分為捕集、輸送、利用與封存等環(huán)節(jié)。根據碳源捕獲與燃燒過程的先后順序，可將CCUS技術分為燃燒后捕集、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，以實現(xiàn)CO2減排的工業(yè)過程?，F(xiàn)代意義的CO2捕集、運輸與封存作為減少人為排放CO2的概念，最早是由意大利學者Marchetti提出。1996年開始的挪威Sleipner CCS項目和2000年開始的IEA溫室氣體研究與開發(fā)計劃機構（IEAGHG）Weyburn-Midale CO2監(jiān)測與封存項目（簡稱Weyburn項目），則是國際上最早開展的對人為排放CO2進行大規(guī)模捕集、利用與封存的示范項目。Sleipner CCS項目是科學研究及大規(guī)模商業(yè)化示范項目。

CCUS則是在CCS基礎上添加了碳利用過程，延展了碳產業(yè)鏈條，更具有商業(yè)價值。CCUS理念是隨著對CCS技術認識的不斷深化，在中美兩國的大力倡導下形成的，是將“碳負債”轉化為“碳收益”的主要技術之一，具有社會效益與經濟效益“雙贏”特性，已獲得國際社會的普遍認同。

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

從國內技術發(fā)展情況看，我國CCUS-EOR研究起步較早，石油企業(yè)及有關院校早在20世紀60年代就開始探索CO2驅油技術，但因氣源、機理認識、裝備等問題使產業(yè)化發(fā)展滯后。進入21世紀以來，國家和石油企業(yè)相繼設立CCUS-EOR重大科技攻關和示范工程項目，大大推動了關鍵技術的突破和礦場試驗的成功。2019年科技部再次更新了CCUS技術發(fā)展路線圖，總體愿景是構建低成本、低能耗、安全可靠的CCUS技術體系和產業(yè)集群，為化石能源低碳化利用提供技術選擇，為應對氣候變化提供技術保障，為經濟社會可持續(xù)發(fā)展提供技術支撐。

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

二、CCUS技術發(fā)展現(xiàn)狀

從全球范圍來看，目前CCUS的發(fā)展和應用方興未艾，但隨著中歐、南歐、中東和東南亞地區(qū)相繼宣布開展CCUS項目建設計劃以來，各國都加快了CCUS項目布局。全球CCUS項目的數(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，全球共計已有392個大型CCUS項目，年捕集能力達到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44.7%；此外則是巴西占比達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個締約方代表達成了氣候變化領域的“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)中轉型擺脫化石燃料”。其中，加快發(fā)展零排放和低排放技術，包括碳捕集和碳儲存技術在內的減排技術，被再次強調，為CCUS產業(yè)提供了更多發(fā)展機遇和廣闊的發(fā)展前景。

從國內CCUS技術發(fā)展應用情況分析，近年來，我國CCUS示范工程建設發(fā)展迅速，數(shù)量和規(guī)模均有顯著增加，更多行業(yè)和領域開展CCUS技術應用，推動能耗成本持續(xù)下降。據不完全統(tǒng)計，截至2023年9月底，我國投運和規(guī)劃建設中的CCUS示范項目達109個，具備CO2捕集能力已達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技術應用領域看，我國CCUS示范項目行業(yè)覆蓋面不斷擴大，目前國內已建成的CCUS示范項目的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)示范項目已超過20個。此外，還有超過40個規(guī)劃和投運中的示范項目來自油氣、煤化工、石油化工、乙醇制備和化肥生產等行業(yè)。

值得注意是，近年來我國各領域CCUS項目建設投入雖日益增加，但相比于美國等技術應用發(fā)展領先國家，國內 CCUS 項目建設規(guī)模偏小，導致目前全國在運營CCUS項目的碳捕集能力總和占全球比例僅有4.6%。

相關報告：智研咨詢發(fā)布的《中國CCUS行業(yè)市場全景調研及發(fā)展前景研判報告》

而自碳中和目標提出以來，我國已投運和規(guī)劃建設中的CCUS示范項目碳捕集能力規(guī)模呈現(xiàn)明顯擴大態(tài)勢，甚至已有多個百萬噸級以上項目已完成投產或正處于規(guī)劃中。例如，2022年8月，我國首個百萬噸級CCUS項目―齊魯石化-勝利油田項目正式建成投產；華能集團正在建設煤電百萬噸級CCUS全流程示范工程，預計建成后，每年可捕集并封存CO2超過150萬噸；中石油集團正在建設包括大慶油田140萬噸/年和吉林油田100萬噸/年示范工程在內的多個CCUS示范項目，其與油氣行業(yè)氣候倡議組織（OGCI）共同策劃的新疆CCUS產業(yè)集群也在積極籌備中，預計2030年驅油利用與封存規(guī)模可達千萬噸。

三、發(fā)展趨勢

1、政策效能加速釋放，CCUS產業(yè)生態(tài)建設日益完善

我國CCUS產業(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CCUS全技術鏈創(chuàng)新，突破捕集和利用的理論和技術瓶頸，加快低濃度排放源的低能耗、低成本捕集技術研發(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85%。預計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，二氧化碳化工轉化利用技術、生物利用技術等關鍵技術有待突破。再次，CCUS產業(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)著力構建低碳、零碳的CCUS產業(yè)鏈，不斷創(chuàng)新和發(fā)展相關政策、法律法規(guī)和商業(yè)模式，國內CCUS技術應用市場、政策環(huán)境將不斷完善，將為CCUS產業(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產業(yè)集群

對于CCUS，市場更關注的環(huán)節(jié)是“用”。先驅油后進行封存，是全球CCUS總的發(fā)展趨勢。我國CCUS在驅油領域發(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)化涉及社會經濟、產業(yè)技術、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，可以進行源—匯匹配的多目標最優(yōu)化。綜上分析，未來圍繞含油氣盆地，建設多個驅油封存中心，形成捕集—輸送—驅油封存利用產業(yè)集群，打造區(qū)域零碳低碳基地，或將成為我國推動CCUS產業(yè)發(fā)展關注的重要方向之一。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項目群；以華東、江蘇、上海等區(qū)域為中心，形成長三角千萬噸級開放式CCUS產業(yè)集群。中國石化正在研究建設含油氣盆地驅油封存中心，推動形成捕集、輸送、利用、封存的產業(yè)集群。

以上數(shù)據及信息可參考智研咨詢（www.rainbowgiftswholesale.com）發(fā)布的《中國CCUS行業(yè)市場全景調研及發(fā)展前景研判報告》。智研咨詢是中國領先產業(yè)咨詢機構，提供深度產業(yè)研究報告、商業(yè)計劃書、可行性研究報告及定制服務等一站式產業(yè)咨詢服務。您可以關注【智研咨詢】公眾號，每天及時掌握更多行業(yè)動態(tài)。