“雙碳”是碳達峰與碳中和的簡稱，2020年9月中國明確提出了2030年“碳達峰”與2060年“碳中和”目標。想要完成“雙碳”的目標，CCUS技術（Carbon Capture，Utilization and Storage）即碳捕獲、碳利用、碳封存技術是最重要的技術途徑之一。

目前全球主要能源研究機構、碳減排倡導組織、以及一些國家和地區都將CCUS技術作為未來主要的碳減排技術。

一方面CCUS技術具有較大的碳減排潛力；另一方面它與化石燃料系統具有良好的結合度，可以被廣泛應用于油氣、機械加工、化工、消防等行業。本文將介紹CCUS技術產業模式及國內的發展現狀，分析CCUS技術在油氣行業的應用。

一、CCUS技術介紹以及產業模式

1.CCUS技術介紹

作為應對全球氣候變化、控制溫室氣體排放的重要技術手段，CCUS是通過把生產過程中排放的CO?進行捕集提純，繼而投入新的生產過程進行再利用和封存的技術。CCUS技術產業鏈是由包括碳捕捉、運輸、利用和封存在內的多個環節組成。

碳捕捉：該過程涉及將CO?從燃料燃燒或工業過程中分離出來。此過程可以通過不同的技術實現，包括吸收、吸附、分離和膜分離等。

碳運輸：一旦CO?被捕捉后，它必須從源頭輸送到注入或利用的地點，通常涉及使用管道運輸。

碳利用：除了注入地下儲層外，CO?還可以被用于不同用途，產生新的化學品和材料，主要通過將其與其他化合物反應來實現。例如將CO?與氫氣結合生成甲烷。

碳封存：CO?被注入到地下儲層中，以實現長期封存。

2.CCUS產業模式

 目前國內外CCUS產業模式分為3類：

CU型：產業環節組合為捕集—利用，即對排放的CO?進行捕集，其捕集的CO?直接利用于化學品、制冷、飲料等。

CTS型：捕集—運輸—埋存，如挪威在北海已運行的Sleipner CO?注入鹽水層項目。

CTUS型：產業環節組合為捕集—運輸—利用+埋存，如美國在Oklahoma運行中的Enid化肥項目，捕集量約為0.68億t/a，采用陸陸管道運輸模式，用于CO?驅油。

我國運行和在建項目中多以CO?利用為主，因此產業模式多為CU型，完整產業鏈的CTUS相對較少。但隨著全球對氣候變化的關注度越來越高，政府、企業和學術界都在加強對CCUS技術的研發和推廣，計劃執行的大規模項目中完整產業鏈、永久埋存的產業模式CTUS或CTS將逐漸增多。

在“雙碳”戰略目標背景下，我國煤電、水泥、鋼鐵等行業減排需求巨大，這無疑帶動CCUS進入快速增長期。根據《中國二氧化碳捕集利用與封存（CCUS）年度報告（2021）》，預計2030年中國各行業CCUS減排需求達0.2—4.08億噸，2060年將達10—18.2億噸。除此之外，在一系列國家政策支持和技術進步推動下，我國CCUS市場規模將逐步擴張，預計到2050年產值規模將達3300億元，2025-2050年GAGR約11.9%，可以說發展前景十分廣闊。

二、國內CCUS技術在油氣行業中的應用

全球捕獲的CO2有70%來自油氣行業，而且石化和化工行業是CO?的主要利用領域。目前使用CO?驅油和利用廢棄油氣田進行CO?封存是油氣行業開展CCUS項目的重要方向。

使用CO?驅油是一種把CO?注入油層中以提高油田采收率的技術。一般可提高原油采收率7%至15%，延長油井生產壽命15至20年。

截至2021年底，我國已建成5個CO?驅油與埋存示范區，其中齊魯石化-勝利油田CCUS項目是我國首個百萬噸級CCUS項目，該項目于2021年7月啟動建設，由齊魯石化捕集CO?運送至勝利油田進行驅油封存，預計未來15年，該油田將累計注入1068萬噸CO?，實現增油227萬噸。

該項目涵蓋了碳捕獲、碳利用和碳封存3個重要環節，主要以齊魯石化第二化肥廠煤制氣裝置排放的尾氣為原料，生產液態CO?產品，并送往某油田代替“水”作為介質打入地下頁巖中驅油和封存，整個過程節水、驅油、減碳一舉三得，原油覆蓋地質儲量6000萬噸，年注入能力100萬噸。

除了使用CO?驅油以外，隨著人們對產油層和產氣層地質狀況的深層次認識，CO?等碳氫化合物已被科學證明能夠儲藏在廢棄的油田和氣田中。我國枯竭油氣田、無商業價值的煤層和深部咸水層的CO?封存潛力超過 2300億噸，通過將CO2注入到廢棄油氣田中即可實現CO?的永久封存。