發(fā)布日期:2025-10-21
CCUS是二氧化碳捕集、利用與封存(Carbon Capture, Utilization and Storage)的英文縮寫。它是指通過技術手段將二氧化碳從工業(yè)排放源中分離捕集,然后通過運輸至合適地點進行資源化利用或注入地下深處地質構造中實現長期封存的過程。
簡答來說,CCUS就是把工業(yè)生產中產生的二氧化碳“抓”起來,然后要么想辦法“用”起來,要么安全地“埋”起來。

這項技術主要包含三個核心環(huán)節(jié):
1.捕集:從源頭“抓”住二氧化碳
從電力、鋼鐵、水泥、化工等行業(yè)的工業(yè)排放源中分離出二氧化碳。主流的捕集技術包括化學吸收法、膜分離法等。
化學吸收法:利用胺液等化學溶劑與煙氣中的CO?選擇性反應,然后在加熱條件下將CO?解吸出來,實現富集。這是當前最成熟、應用最廣的技術。
物理吸附法:利用固體吸附材料(如分子篩)對CO?進行吸附和脫附。
膜分離法:利用特殊薄膜對氣體滲透性的差異,將CO?從煙氣中分離出來。
富氧燃燒:將燃燒空氣中的氮氣分離出去,用高純度氧氣和部分煙氣(主要是CO?)作為介質,使燃燒后煙氣中的CO?濃度高達80%以上,大大降低了捕集難度。
2.運輸:將二氧化碳“送”到目的地
將捕集并壓縮后的二氧化碳運送到利用或封存地點。運輸方式主要有:
管道運輸:最常用、最經濟的大規(guī)模陸上運輸方式。
船舶運輸:適用于遠距離、跨海運輸,靈活性更高。
3.利用與封存:
利用:將二氧化碳作為資源,轉化為有價值的產品。
地質利用:如驅油提高采收率,將CO?注入枯竭的油田,既能幫助采出更多原油,又能將CO?封存在地下。這是目前最成熟、最具經濟性的利用方式。
化工利用:將CO?作為原料,合成化工產品,如尿素、甲醇、可降解塑料等。
生物利用:利用微藻光合作用固定CO?,生產生物燃料或高價值保健品。
礦化利用:用CO?處理工業(yè)廢料(如鋼渣),生產建筑材料。
封存:將二氧化碳永久地封存在地下地質構造中。
咸水層封存:封存在深部地下咸水層中,封存潛力巨大。
枯竭油氣藏封存:封存在已開采完畢的油氣田中,地質結構明確,安全性高。

(圖片來源:雙碳數智化)
2020年9月碳達峰碳中和目標提出后,國家各部委和地方政府先后出臺相關政策文件,對CCUS 技術研發(fā)、標準和融資等方面作出積極部署,逐步推動 CCUS 技術的研發(fā)和規(guī)模化應用。截至目前,我國已發(fā)布的CCUS 相關政策文件涵蓋發(fā)展規(guī)劃、技術標準、試驗示范、技術目錄等方面,CCUS 政策體系初具雛形。重點政策如下:

(圖片來源:雙碳數智化)
我國CCUS技術已從萬噸級示范邁向百萬噸級工業(yè)化應用:
1. 規(guī)?;椖咳〉猛黄?/span>
2025年9月,全球最大煤電CCUS示范工程——華能甘肅正寧電廠項目正式投運,年捕集量達150萬噸,核心裝備實現100%國產化。
項目采用全球首創(chuàng)"二塔合一"復合式吸收塔、國內首臺八級超臨界二氧化碳壓縮機等創(chuàng)新技術。
2. 全產業(yè)鏈技術能力提升
捕集環(huán)節(jié):國家能源集團泰州電廠50萬噸/年碳捕集項目已穩(wěn)定運行超700天。
利用環(huán)節(jié):中國海油恩平15-1平臺實現"以碳驅油、以油固碳"的海洋能源循環(huán)利用模式。
封存環(huán)節(jié):我國首個海上二氧化碳封存項目累計封存量已突破1億立方米。
3. 政策與金融支持加強
2025年7月,中國人民銀行將CCUS全產業(yè)鏈納入《綠色金融支持項目目錄》,意味著CCUS項目將獲得綠色信貸、綠色債券等多重金融工具支持。
當前 CCUS 相關政策逐步完善,示范項目持續(xù)推進,但CCUS 技術成本高、商業(yè)模式不明確等因素制約較突出,實現工業(yè)等領域廣泛應用、大規(guī)模減碳仍面臨一定挑戰(zhàn)。
1.碳捕集技術項目規(guī)模效應不顯著,仍處于成本曲線高點
碳捕集技術部署仍面臨高昂初期成本投入挑戰(zhàn),已成為發(fā)展工業(yè)排放源捕集和直接空氣捕集最具挑戰(zhàn)難題,高成本主要來源于設備購置、運營維護及能源消耗,加之部分技術成熟度不足,尤其對于低濃度排放源(熱電廠、水泥行業(yè)),碳捕集總成本大大高于其他行業(yè)。
2.碳捕集技術成本發(fā)展趨勢還存在很大不確定性
關鍵不確定性影響因素包含技術進步速度、項目投融資成本、市場和基礎設施完善程度、政策環(huán)境等。反過來,高成本與高不確定性又將進一步影響企業(yè)部署碳捕集技術積極性,從而制約CCUS大規(guī)模發(fā)展。
3.碳排放源復雜性導致碳捕集技術面臨適配性挑戰(zhàn)
我國可部署碳捕集技術碳排放源空間分布廣且類型復雜,涵蓋煤電、鋼鐵、水泥、化工等多個行業(yè)。各行業(yè)碳排放濃度和捕集需求差異顯著,各項技術在成熟度、適用場景和成本效益方面各具特點,導致碳捕集技術在與碳匯的空間匹配性、成本效益性以及技術適配性等方面存在嚴峻挑戰(zhàn)。
4.碳捕集技術尚未完全滿足大規(guī)模、長期穩(wěn)定運行需求
目前多數技術仍處于中間性試驗或工業(yè)示范階段,盡管許多碳捕集技術已經在實驗或示范階段取得了進展,但其長期運行中的系統(tǒng)穩(wěn)定性、材料耐久性等關鍵指標安全性和可靠性仍然不足。缺乏長時間實地驗證數據使得這些技術在實際部署中的風險難以準確評估,從而影響了大規(guī)模應用的推進速度。
5.下游領域亟需突破低成本大規(guī)模高附加值轉化技術
將二氧化碳轉化為高附加值化學品和液體燃料,既能創(chuàng)造經濟效益,又能實現環(huán)境效益,近年來已成為技術研發(fā)的熱點。但由于二氧化碳轉化學性質和反應路徑復雜,其轉化利用依然面臨挑戰(zhàn)。為此,需優(yōu)化二氧化碳轉化利用路徑,以及基于二氧化碳轉開發(fā)有機酸、醇、酯等高附加值化學品定向轉化新途徑,對于提升其上游捕集環(huán)節(jié)經濟價值具有重要意義。
6.相關標準與評估方法學體系不完善
目前,針對CCUS全過程的統(tǒng)一標準尚不完善,多數標準仍處于起草、征求意見或審批階段。加之,地方標準和行業(yè)標準存在不統(tǒng)一,可能導致技術執(zhí)行和評估標準在不同地區(qū)和項目間存在差異。此外,碳捕集項目的減排核算方法尚未形成統(tǒng)一的評估體系,缺乏對不同捕集技術效率的定量評估標準,存在碳減排量核算不準確、減排效益評估方法不一致等問題進而可能導致碳減排量雙重計算或漏算。
CCUS技術正從示范走向產業(yè)化,供熱行業(yè)作為高排放行業(yè)之一,我們供熱人是否應該主動擁抱CCUS技術?CCUS技術能否幫助供熱企業(yè),提升供熱能效的同時實現深度減排,推動供熱行業(yè)綠色轉型?這一議題值得探討。