概述

    二氧化碳捕集、利用与封存（CCUS），是将工业生产过程中排放的二氧化碳进行提纯，再次投入到生产中循环利用或封存起来的技术。在中美两国的大力倡导下，CCUS技术的发展及技术的不断深化，也得到国际上的普遍认同。二氧化碳捕集利用与封存按流程分为捕集、输送、利用与封存的过程。二氧化碳捕集是从工业生产或大气中将二氧化碳分离出来；二氧化碳输送是将捕集到的二氧化碳运送到利用或封存的地方；二氧化碳封存是通过工程技术手段将捕集来的二氧化碳注入地质储层，实现与大气的永久隔绝。本文将和大家讨论二氧化碳捕集利用与封存的产业链、市场规模与发展趋势。

    产业链

    二氧化碳捕集利用与封存（CCUS）行业从产业链环节来看，上游为二氧化碳排放源，包括高浓度、中等浓度、低浓度排放源，中游为二氧化碳捕集、输送、利用与封存等环节，下游为二氧化碳产品应用和需求行业。

二氧化碳捕集利用与封存（CCUS）产业链（资料来源：前瞻产业研究院）

    二氧化碳捕集利用与封存行业具有较长的产业链，且各技术环节紧密相连、相辅相成，前端的碳捕获环节为利用与封存环节提供二氧化碳，中间运输环节提供二氧化碳运输保障，后端二氧化碳利用将其变废为宝，形成具有商业价值的下游相关产业链，创建庞大的二氧化碳需求市场，实现二氧化碳固定和经济收益的双赢，反过来也会促进二氧化碳捕集利用与封存项目的发展。

    市场规模

    二氧化碳捕集利用与封存（CCUS）已经进入成熟的商业化运营阶段，广泛应用于钢铁、石化、电力等多个行业。从行业分布来看，百万吨级以上项目主要分布在石油化工、电力等行业；10万吨级左右的项目分布在钢铁、石油化工、煤化工、电力、油气等行业。

    目前，二氧化碳捕集的规模保持着增加态势。2022年，我国已投运和规划建设中的二氧化碳捕集利用与封存（CCUS）示范项目已接近百个，其中已投运项目超过半数，具备二氧化碳捕集能力约400万吨/年，注入能力约200万吨/年，与2021年相比提升33%和65%左右。截至2023年底，我国已投运和规划建设中的CCUS示范项目数量达107个，其中已投运项目超过半数，具备二氧化碳捕集能力约730万吨/年。

    在区域竞争上，二氧化碳捕集利用与封存（CCUS）项目主要分布在新疆及江苏等地。截至2024年7月，我国二氧化碳捕集利用与封存（CCUS）示范项目遍布24个省份，捕集源的行业和封存利用的类型呈现多样化分布。从CCUS现有项目区域分布情况来看，新疆有12个CCUS示范项目，位列第一。

    在企业竞争上，中石油的二氧化碳捕集利用与封存（CCUS）项目数量排第一，其次是华能集团喝中石化。在技术方面主要分为EOR、捕集示范、化学利用、矿化、生物利用、ECBM、深部咸水层封存和EGR，截至2024年7月，EOR和捕集示范项目合计占比约63.6%。

二氧化碳捕集利用与封存（CCUS）企业竞争技术分布（资料来源：前瞻产业研究院）

    发展趋势

    根据科学技术部社会发展科技司等发布的《中国CCUS技术发展路线图》，2030年前，我国碳减排主要依靠大力发展节能增效和可再生能源技术，二氧化碳捕集利用与封存（CCUS）技术处于研发示范阶段，是我国减少温室气体排放的重要战略储备技术。随着技术逐渐成熟，二氧化碳捕集利用与封存（CCUS）有望在2030年后成为我国从化石能源为主的能源结构向低碳多元供能体系转变的重要技术保障，为构建化石能源与可再生能源协同互补的多元供能体系发挥重要作用。

    预计至2050年，二氧化碳捕集利用与封存（CCUS）技术能耗和成本问题将得到根本改善，其在各行业广泛推广应用不仅可以实现化石能源大规模低碳利用，而且可以与可再生能源结合实现负排放，成为我国建设绿色低碳多元能源体系的关键技术。

2025-2050年我国CCUS技术发展总体路线及前景预测（单位：万吨/年）

    根据路线规划，到2025年，我国二氧化碳捕集利用与封存（CCUS）技术二氧化碳利用封存量将达到900万吨/年以上，其中化工利用、生物利用、地质利用、地质封存二氧化碳利用封存量分别超过500、40、300、100万吨/年;到2050年，我国二氧化碳捕集利用与封存（CCUS）技术二氧化碳利用封存量将达到80000万吨/年以上，其中化工利用、生物利用、地质利用、地质封存二氧化碳利用封存量分别超过6000、900、5500、70000万吨/年。

2025-2050年我国CCUS技术各环节二氧化碳利用封存量前景预测（单位：万吨/年）

    全技术链创新研究

    碳中和目标下，二氧化碳捕集利用与封存（CCUS）需要构建新的理论和技术体系，降低能耗，提高效率。未来，将围绕二氧化碳捕集利用与封存各环节关键科学问题，开展全技术链的创新科学研究，突破“碳捕集及利用”的关键的技术瓶颈。

    加强产业耦合

    工业产业直接碳排放约占全国总排放量的39%，加上间接使用的电和热的碳排放，占比高达60%-70%。所以，工业中的深度减排是实现“双碳”目标的重要领域，未来将通过二氧化碳捕集利用与封存（CCUS）、能源体系及工业过程的深度耦合，加快构建低碳或零碳产业链。

    碳捕集工厂模块化是主要趋势

    与所有工业技术一样，二氧化碳捕集利用与封存（CCUS）的单位成本在很大程度上受到规模经济的影响，要推动CCUS增长和扩张，就需要更多经济型小规模碳捕集工厂，既可以小规模运行，也不会引发巨大损失。

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