碳捕集利用与封存(Carbon Capture,Utilization and Storage,CCUS)是从能源、工业部门排放源,或生物质、空气等中性碳源中捕集分离二氧化碳(CO₂),并输送到适宜的场地加以利用或封存,最终实现CO₂减排的技术组合。CCUS 已被纳入多个国家的国家自主贡献目标,联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)、国际能源署(IEA)等评估显示,实现《巴黎协定》全球温控目标,累积需要CCUS 贡献千亿吨级减排量。作为面向碳中和目标和经济社会高质量发展目标的总方针,我国碳达峰碳中和(“双碳”)“1+N”政策体系明确提出“推进规模化碳捕集利用与封存技术研发、示范和产业化应用”“加大对碳捕集利用与封存等项目的支持力度”。
CCUS 技术定位
在碳中和视角下,CCUS 技术定位发生变化。实现碳中和目标是一场广泛而深刻的系统性变革,意味着减排目标由相对减排量向绝对减排量转变,减排策略由能耗双控向碳排放双控过渡,要求加速构建零碳能源系统、重塑零碳工艺流程、建立负碳技术体系。这一背景下,未来经济社会深度减排需求显著增强,推动CCUS 等相关低碳、零碳和负排放技术应用场景不断更新,由战略储备技术快速升级为现实解决方案。CCUS 正逐渐成为碳中和技术体系不可或缺的重要组成部分,是化石能源净零排放的唯一选择,是电力系统灵活稳定保障的重要手段,是钢铁、水泥等难减排行业深度脱碳的可行方案,是未来绿碳原料的主要来源,并通过生物质能碳捕集与封存(BECCS)、直接空气捕集(DAC)等负排放技术提供托底保障。
CCUS技术体系
*中性源认为生物质、空气源均为碳中性
近年来,国内外CCUS 研发示范进展迅速。CCUS 各环节技术发展水平整体达到工业示范阶段,新理念、新技术不断涌现,技术应用效率持续提升。CO₂ 捕集技术工艺能耗成本逐步降低,CO₂ 运输技术从罐车向大容量船舶、陆上管道和海底管道运输发展,管输压力迈入超临界范围,CO₂ 利用技术由地质利用向化工、矿化和生物多元利用延伸,CO₂封存技术正逐步向深部咸水层封存、玄武岩矿化封存拓展,BECCS、DAC 等负排放技术已开展商业示范,CCUS 各环节技术耦合集成也逐渐形成新模式,多个千万吨级CCUS 集群正在规划中。全球示范项目规模化发展,截至2025 年7 月,全球规划、建设、运行中的大型CCUS项目共计734 个(总捕集能力5.13 亿t CO₂/a),涉及行业日益多元,由早期的天然气处理和化工生产领域扩展到电力、钢铁、水泥等领域。
中国CCUS 各环节主要技术发展水平
CCUS 发展新趋势对规划布局提出新需求。随着CCUS 应用场景不断拓展,通过与可再生能源耦合,CCUS 将实现低碳或零碳化,成为新型能源体系的重要组成部分;面向未来十亿吨级的CO₂ 捕集量,CCUS 规模化需求显著增加,示范工程建设正快速推进,将推动技术不断朝低能耗低成本方向更新迭代;同时,CCUS 技术与产业结合更加紧密,未来集群化发展需统筹优化动态源汇匹配,完善相关标准法规和激励政策体系,推动全产业链、跨产业链CCUS 耦合建设与发展。
中国碳捕集利用与封存技术发展路线图(2025 )
张贤 等 著
北京:科学出版社,2025 . 10
ISBN 978-7-03-083553-6
《中国CCUS技术发展路线图》已于2011 年、2019 年发布了两版。本次路线图更新,旨在着眼于CCUS“双碳”目标下再定位、新技术突破再预测、新趋势下再评估。构建完善CCUS 技术新体系,分析并评估“双碳”目标约束下的技术需求与潜力、成熟度、经济性及可持续效益,梳理示范进展;结合规模化、集群化趋势,确定技术发展目标,细化相关指标并优化评估方法;提出CCUS 技术发展路径和有关政策建议,为相关政策的制定执行和项目的顺利实施提供科技支撑。
CCUS 技术发展总体路线图
此图评估至子类技术,负排放技术的总规模同时作为其CO₂ 捕集规模和封存规模
本文摘编自《中国碳捕集利用与封存技术发展路线图(2025)》(张贤等著. 北京 :科学出版社,2025 . 10)一书“1 引言”,标题为编者所加。
ISBN 978-7-03-083553-6
责任编辑:王 倩
本书可供政府部门、CCUS领域研究机构及相关企业的研发人员参考。
(本文编辑:刘四旦)
专业品质 学术价值
原创好读 科学品位
一起阅读科学
热门跟贴