CCUS如何實現規模化突圍？

文/本刊記者 范珊珊

在我國，CCUS項目在示范應用層面已取得了顯著進展。但要其實現大規模商業化推廣，仍面臨著多重亟待突破的堵點與瓶頸。

二氧化碳捕集、利用與封存（CCUS），是通過捕集工業排放的二氧化碳進行資源化利用或地質封存的技術體系。該技術體系一般通過管道運輸至應用場景，用于驅油增產、化工合成等領域，最終注入地下咸水層或巖層實現長期封存。

在山東半島的能源版圖上，齊魯石化與勝利油田的空間分布形成了得天獨厚的“碳捕集—封存”區位優勢。兩地核心生產區域直線距離不足200公里，這一短距離布局從根源上大幅降低了二氧化碳跨區域運輸的物流成本、途中損耗與安全管控風險，為CCUS全產業鏈的高效銜接、流程優化與協同運作鋪平了道路，也使其成為國內CCUS示范項目落地的最優選址之一。

2022年8月25日，這份獨特的地理稟賦成功轉化為產業突破的核心動能，全國首個百萬噸級CCUS標桿項目“齊魯石化—勝利油田CCUS項目”正式投產運行。在項目的核心運作流程中，齊魯石化第二化肥廠煤制氣裝置日常排放的高濃度二氧化碳尾氣，首先經過低溫液化提純工藝進行精細化處理，通過多級分離技術去除其中的硫化物、氮氧化物、粉塵等雜質后，最終轉化為純度超99%的高純度液態二氧化碳；隨后銜接109公里二氧化碳輸送管道，成功實現了國內首次二氧化碳長距離超臨界壓力管輸作業。這一運輸模式革新將單位運輸成本較傳統公路運輸模式直接削減一半以上。

項目預計十五年累計注入1000余萬噸，增油近300萬噸。這個年捕集能力達100萬噸的示范項目，標志著中國CCUS產業正式告別技術探索階段，更完整構建起了“捕集—提純—運輸—利用—封存”全鏈條技術驗證與產業化應用體系。

近日發布的《中國CCUS技術發展路線圖（2025）》指出，CCUS技術正從驗證階段邁向規模化和商業化應用，技術效率持續提升，覆蓋行業日益廣泛。示范工程規模化的出現，正在不斷驗證技術的可行性和經濟性潛力。

規模集群化

以齊魯勝利百萬噸級CCUS項目這一標桿案例為引領，國內CCUS產業已順利完成了從早期實驗室技術研發、小型中試探索，到規模化示范應用的關鍵跨越。行業最新統計數據顯示，截至2024年底，我國已投運、在建以及規劃建設中的CCUS示范項目總數已超過120個，其中超半數項目已正式投入常態化運營，剩余項目也處于穩步推進的關鍵階段。

從核心能力來看，全國CCUS項目總捕集能力已達到600萬噸/年，油田領域二氧化碳注入封存能力提升至400萬噸/年。與2021年的數據相比，這兩項關鍵指標分別實現了33%和65%的顯著增長，直觀反映出了國內CCUS產業的加速發展態勢。

從行業分布的維度來看，CCUS示范應用已成功覆蓋電力、油氣、化工、鋼鐵、水泥等多個重點碳排放領域。在電力領域，作為煤電深度減排的核心支撐技術，中國華能牽頭建設了全球最大規模150萬噸/年燃煤電廠碳捕集示范項目；在鋼鐵行業，河鋼集團120萬噸氫冶金示范項目創新性地整合了碳捕集與封存技術，通過氫冶金工藝減少源頭碳排放，同時對生產過程中產生的少量二氧化碳進行高效捕集，探索出了一條鋼鐵行業深度脫碳的全新路徑。

在二氧化碳利用與封存的核心模式上，二氧化碳驅油提高采收率（CO?-EOR）技術憑借“減排+增產”的雙重優勢，成為當前國內最成熟、應用最廣泛的商業化路徑。勝利油田CCUS油藏開發研究高級專家張傳寶介紹說，低滲透油藏的原油儲存在地下幾千米深的巖石縫隙中，開采難度大。超臨界二氧化碳有獨特的性能，密度像液體、黏度像氣體，更容易進入低滲巖石的孔隙中。如果能讓它與原油混合為一種液體，便能增加原油的流動性，提高原油的產量。

值得注意的是，國內CCUS產業集群化發展趨勢日益凸顯，依托資源稟賦與產業基礎形成的特色產業集群逐步成型。中國工程院院士、國際CCUS技術創新合作組織理事長馬永生表示，我國CCUS技術在渤海灣、長三角、珠江口等經濟發達區，已初步形成了集群化的發展格局，展現出了快速發展的勢頭。

中國石化正以渤海灣盆地為中心，推動建設驅油封存樞紐。與此同時，中國石化聯合殼牌、寶武集團、巴斯夫等國內外行業龍頭企業，完成了華東地區陸海統籌千萬噸級CCUS集群的概念設計。該集群將整合長三角地區工業企業的碳排放資源，通過陸海聯動的方式實現二氧化碳的規模化捕集、運輸與封存，為東部沿海經濟發達地區的碳減排提供核心支撐。

中國石油則聚焦松遼、鄂爾多斯、準噶爾三大內陸盆地的資源優勢，制定了千萬噸級CCUS示范基地的建設規劃，計劃在三大盆地分別打造集碳捕集、運輸、利用、封存于一體的產業集群。據中石油規劃總院相關專家預測，今年中國石油CCUS項目注碳量有望達到260萬噸，較2021年的約60萬噸實現超3倍增長。屆時，其累計二氧化碳注入總量有望突破1200萬噸。

發展瓶頸

盡管國內CCUS項目在示范應用層面取得了顯著進展，形成了一批可圈可點的標桿案例，但從產業發展的全局來看，CCUS技術要實現大規模商業化推廣，仍面臨著多重亟待突破的堵點與瓶頸。其中，技術成熟度不足導致的核心能力短板、機制體系缺失引發的發展保障不足以及經濟可行性不足造成的市場動力匱乏，共同構成了制約產業規模化發展的三大核心障礙。在技術層面，CCUS全產業鏈從前端捕集、中端運輸到后端利用與封存的各個環節，均存在諸多亟待突破的“卡脖子”技術環節。其中，低濃度碳源捕集成本偏高是當前最突出的行業痛點，加裝CCUS的高成本對燃煤電廠、鋼鐵、水泥等產業造成了較大壓力。

首先，在火電、水泥等典型低濃度碳排放行業中，二氧化碳捕集成本分別高達200~600元/噸和305~730元/噸。盡管這一成本水平已較國際平均水平有所降低，但相較于當前國內碳市場價格以及企業的減排成本承受能力，仍難以滿足大規模商業化應用的需求。

其次，CCUS減排潛力大，但受制于源匯匹配錯位問題，我國大規模排放源主要位于東部沿海地區，化石能源資源主要分布在中西部，而適合封存的盆地主要分布在東北和西北地區。

從技術迭代進程來看，第二代、第三代先進捕集技術的發展相對滯后，增鎢壓富氧燃燒、化學鏈燃燒等具備低成本潛力的前沿技術，目前均處于中試及以下的研發階段，尚未實現工業化應用。此外，在二氧化碳高價值利用領域，CO?礦化利用、微藻生物利用、二氧化碳合成高附加值化學品等新興技術路線，大多處于實驗室研發或小規模中試階段，尚未形成具備市場競爭力的規模化應用能力，限制了CCUS產業價值鏈條的延伸。

在機制體系層面，政策法規、技術標準以及跨行業協作機制的不完善，成為制約CCUS產業規范化、規模化發展的重要瓶頸。在政策法規方面，我國目前尚未出臺專門針對CCUS產業的專項法律法規，對CCUS項目的審批流程、安全監管、責任劃分、長期封存保障等關鍵環節缺乏明確的法律界定，導致項目推進過程中存在諸多政策不確定性。在技術標準體系建設上，盡管相關部門已啟動標準制定工作，但核心標準《碳捕集、利用與封存（CCUS）項目溫室氣體減排量化和核查技術規范》仍處于推進完善階段，尚未正式實施。這使得CCUS項目產生的減排量難以進行科學、統一的量化與核查，為項目的監管與市場交易帶來了極大不便。

值得一提的是，當前我國碳市場尚未將CCUS項目產生的碳減排量正式納入抵消范疇。企業開展CCUS項目難以獲得穩定的碳信用收益，極大削弱了市場主體的參與積極性。

CCUS產業鏈條漫長，涉及電力、鋼鐵、油氣、化工、運輸等多個不同行業，跨行業協作壁壘突出問題尤為明顯。在碳源與封存庫的匹配銜接、各環節責權利的劃分、技術研發成果的知識產權歸屬等核心問題上，缺乏有效的協同機制，導致資源難以高效整合，嚴重阻礙了項目的規模化推進。

經濟可行性不足仍是當前制約CCUS產業規模化發展的最關鍵瓶頸。其核心問題在于項目投入與收益的嚴重失衡。CCUS項目具有前期投資規模大、技術研發成本高、投資回收周期長的顯著特點，而國內目前缺乏針對CCUS產業的多元化投融資機制。銀行信貸、產業基金等資金渠道對CCUS項目的支持力度不足，尤其是高校和科研團隊的實驗室技術成果，由于缺乏足夠的資金支持，難以進入工業場景進行中試和產業化驗證，導致技術轉化效率偏低。

中國石化集團有限公司發展計劃部（新能源辦公室）副總經理劉應紅認為，二氧化碳原料化是深度脫碳的關鍵所在，可與綠氫耦合生產低碳甲醇、低碳甲烷等，并進一步生產綠色的烯烴，轉化為高附加值的化學品、燃料或材料，重塑煉化傳統生產模式，構建“以廢為材”的循環經濟體系。二氧化碳化學利用目前已打通了一些技術，但整體上成本還比較高，現階段與化石基產品難以競爭，初步測算在碳價分別為168元/噸、77元/噸、790元/噸的時候，綠醇、綠氨、氯甲烷才有競爭力。

未來CCUS發展需要技術降本、政策賦能、產業協同三軌并行，疊加產品的綠色認證，可有力推動二氧化碳利用，從技術釋放邁向規模化的商業應用。

未來布局

面對當前產業發展面臨的多重瓶頸，國內CCUS產業并未停滯不前，而是積極探索突破路徑，通過技術攻關、集群化建設與國際合作等多條路徑協同推進。這其中，一批重點項目與創新舉措已進入實質性推進階段，為“十五五”期間CCUS產業從規模化示范全面邁向商業化應用奠定了堅實基礎，也為我國實現碳達峰、碳中和目標提供了重要支撐。

在企業層面，國內能源與工業領域的龍頭企業充分發揮引領帶動作用，持續加大CCUS產業的布局與投入力度，成為產業發展的核心動力。

技術創新與產業協同已成為突破CCUS產業發展瓶頸的關鍵抓手，各方力量正加速匯聚形成發展合力。在產業協同層面，由國務院國資委牽頭推動，中國石油與中國華能聯合發起的“中央企業CCUS創新聯合體”建設工作正穩步推進。該聯合體整合了國內數十家中央企業的技術、資金、場景資源，覆蓋CCUS全產業鏈的技術研發、裝備制造、項目運營與市場應用等各個環節，旨在打通技術研發與產業化應用之間的“最后一公里”，加速成熟技術的規模化推廣。

在技術創新層面，一批具備自主知識產權的關鍵技術正加速突破，全流程數字化管理、化學鏈燃燒、膜分離等前沿技術路線成為研發熱點。在市場機制建設層面，相關政策的完善工作正有序推進。業內普遍預期“十五五”期間，全國碳市場正式將CCUS項目產生的碳減排量納入抵消范疇。這將為CCUS項目帶來穩定的碳信用收益，極大激發市場主體的參與積極性。

同時，跨區域CO?運輸管網的共建共享舉措已在部分地區啟動試點，通過構建互聯互通的二氧化碳運輸網絡，有效降低中小規模CCUS項目的運輸成本，預計管網覆蓋區域內的項目捕集成本可下降25%左右。

業內專家普遍認為，未來5至10年是我國CCUS產業發展的關鍵戰略窗口期。在此期間，通過持續完善政策支撐體系、加大核心技術創新力度、構建成熟的商業化運營模式，有望推動CCUS產業實現從規模化示范到商業化落地的跨越式發展，成為我國碳減排體系的核心支撐力量。

全球碳捕集與封存研究院首席執行官賈里德·丹尼爾斯在接受媒體采訪時明確表示，中國近年來在CCUS領域的示范項目建設成效顯著，項目技術成熟度、運營穩定性和規模化水平不斷提高。這不僅為其自身大規模商業化項目的推進奠定了堅實基礎，而且為全球CCUS產業發展提供了寶貴的實踐經驗，在全球CCUS發展格局中發揮著日益重要的領導作用。

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