CCUS產業鏈的案例
丁仲禮院士：發展CCUS全產業鏈技術是穩健推進中國綠色低碳發展的重要一環
來自全球10多個國家的能源界、科技界近600位政府官員、企業高管、專家學者與會，交流探討CCUS（二氧化碳捕集、利用與封存）技術創新和產業發展路徑，政、產、學、研四方合力推動CCUS產業體系做大做強，聯手促進全球能源綠色低碳轉型。
CCUS作為革命性的綠色低碳技術，將生產過程中排放的二氧化碳捕集后加以利用，可用于地下驅油、生產化工原料等，實現二氧化碳排放變廢為寶。將二氧化碳大量封存地下可以緩解氣候變化。
CCUS是國際公認的三大減碳途徑之一，能夠實現大規模化石能源零排放利用，CCUS也是實現碳達峰碳中和的兜底技術，在碳達峰碳中和進程中具有不可替代的重要作用。據國際能源署預測，全球利用CCUS減碳將在2030年、2035年、2050年分別達16億噸、40億噸和76億噸，分別占2020年全球碳排放總量的4.7%、11.8%和22.4%。
中國科學院院士丁仲禮指出，我國能源活動碳排放約占全國碳排放總量的77%，能源發展轉型任務更加緊迫，必須直面碳減排這個“硬骨頭”。發展CCUS全產業鏈技術，是穩健推進我國綠色低碳發展的重要一環。
CCUS產業技術發展是一個多層次、跨行業的系統工程。不同地區全產業鏈技術水平仍有較大差距，產業化發展成本依然較高。中國石油集團董事長、中國工程院院士戴厚良提出，大家要攜手同行，以工程思維合力推進，加快形成CCUS產業化規模化經濟利用，為此，他提出，合力破解CCUS科學技術難題、合力推進CCUS全產業鏈示范工程、合力構建CCUS高質量發展良好環境。
生態環境部、自然資源部有關領導出席活動時也表示將積極為CCUS產業發展創造有利的政策環境。
展開 CCUS的英國經驗
2020年9月，中國提出了“2030年碳達峰、2060年碳中和”的戰略，這也讓中國的CCUS發展進入全新階段。
從2021年開始，我國CCUS全產業鏈研發和全流程示范應用進入新階段，項目迅速增多，規模越來越大。據統計，中國目前擁有超過50個CCUS項目，每年捕獲二氧化碳能力超過300萬噸。
2022年8月，中國最大的碳捕集、利用與封存全產業鏈示范基地、首個百萬噸級CCUS項目——“齊魯石化-勝利油田百萬噸級CCUS項目”正式注氣運行，標志著中國CCUS產業開始進入技術示范中后段——成熟的商業化運營。
盡管成果斐然，但中國的CCUS發展相比于雄心勃勃的碳中和戰略，還存在一定的差距。
展開 CCUS技術發展前景如何？CCUS將在未來發揮越來越重要的作用！
CCUS將在未來發揮越來越重要的作用
CCUS全稱為碳捕捉、利用和封存技術，是一項旨在減少二氧化碳排放的技術。CCUS產業鏈由多個環節組成，包括碳捕捉、運輸、利用和封存。
碳捕捉：該過程涉及將二氧化碳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：一旦二氧化碳被捕捉后，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，二氧化碳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，將二氧化碳與氫氣結合生成甲烷。碳封存：二氧化碳被注入到地下儲層中，以實現長期封存。
CCUS產業鏈在全球范圍內得到了廣泛關注和發展。一些國家和地區已經建立大量的CCUS基礎設施和示范性項目，以實現規模性地減少二氧化碳排放。盡管CCUS技術還面臨一些挑戰，例如成本和環境影響等問題，但它被視為減少溫室氣體排放并實現氣候變化目標的一項關鍵技術。
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。因此，我認為CCUS領域的發展前景是非常樂觀的。具體來說，CCUS產業的發展前景可以從以下幾個方面來分析：
(1)技術進步：隨著技術的不斷發展，CCUS技術的成本不斷降低，效率不斷提高。
(2)政策支持：諸多國家和地區已經制定了支持CCUS技術及產業發展的政策與戰略規劃。例如，歐盟計劃在2050年前實現碳中和，其中CCUS技術將扮演重要的角色。政策和法規的支持將進一步推動CCUS技術的發展。
展開 袁士義：CCUS - EOR產業進入規模化發展階段
為此，應構建更高效的CCUS－EOR全產業鏈技術體系，貫通CCUS－EOR新興產業鏈實現規模化發展，推進CCUS－EOR全產業鏈相關企業的協同發展。
針對我國CCUS全產業鏈如何規模發展，提出3點建議：
一是國家層面和相關企業盡快制訂CCUS中長期產業化發展規劃、科技支撐規劃和實施計劃，持續加強科技攻關，形成完善的技術標準體系和新興碳產業，推動和引領全產業鏈規模有效快速發展。
二是進一步完善相關政策體系和實施細則，特別是已出臺各項政策之間的有效銜接、落地實施細則，國家統籌排放二氧化碳的有效利用、跨地區跨行業的碳權確定、收益分配等指導意見，支持碳驅油減排與低品位邊際儲量開發、CCUS全產業鏈發展等相關有利政策，提高企業規模化實施CCUS 的積極性和主動性。
三是充分發揮石油企業油氣田地下驅油埋存空間巨大、油氣水井注入通道眾多、與周邊碳排放源毗鄰、技術體系配套等優勢，與相關碳排放企業緊密合作，盡快形成捕集、運輸、驅油、埋存全產業鏈，創建大規模產業集群，形成互利共贏的商業模式。
CCUS / CCS是實現碳中和的托底技術。
展開 
離岸CCUS技術研發前景 | 雙碳觀點
（二）促進離岸CCUS技術發展的關鍵舉措
1.注重陸海統籌布局，探索成熟商業模式
近年來，國家高度重視低碳涉海經濟的可持續發展并將之列為優先發展的國家戰略，加強規劃與布局，為我國離岸CCUS技術及產業的中長期發展指明了方向、創造了環境。當前，探索經濟可行的成熟商業模式是破解離岸CCUS技術及產業發展的關鍵舉措，亟需將離岸CCUS作為一個新興產業價值鏈，吸引多方參與和投資。同時，為推動離岸CCUS產業的發展，相關部門要做好頂層規劃，在財稅、政策等方面予以傾斜，明確我國離岸CCUS技術及產業的發展定位，研究制定離岸CCUS技術發展專項規劃，頒布碳稅政策和建設規模化離岸CCUS產業集群等重大激勵措施，進而規劃驅動CCUS產業鏈的發展并幫助其提高市場競爭力。此外，建議對包括離岸CCUS產業在內的低碳涉海新興產業實施陸海統籌布局，與離岸可再生能源、氫能源開發等其他新興產業協同耦合發展，設立專項資金，鼓勵各主體有效參與，共同促進我國新興低碳經濟產業集群的整體發展和規模體量的不斷增長。
2.建立多元教研體系，培養高精尖專人才
人才是低碳經濟可持續發展的核心要素。離岸CCUS領域乃至更廣泛的“碳中和”領域人才缺口較大，亟需建立一套完整的人才培養體系，培養專業型、復合型人才隊伍。建議基于相關物理/化學/地質基礎研究和海洋科學及工程技術等學科，建立離岸CCUS復合型人才培養體系，如成立專門的離岸CCUS科學與工程專業，探索“產學研”合作體系，創辦離岸CCUS青年學者計劃平臺，鼓勵國際合作交流與經驗分享等。
展開 特稿丨中國首個百萬噸級CCUS誕生記
隨著“防竄”技術不斷完善，勝利油田初步形成了低成本捕集技術、管道安全輸送技術等CCUS全產業鏈六大技術系列。
勝利油田勘探開發研究院頁巖油實驗室。勝利油田供圖
2020年，“接力棒”傳到了第四代“驅油人”鄭文寬的手中。他和同事們正在攻克的難題是：重現流體在地下油藏的流動過程，制定更為科學的開發方案，采出更多石油。而勝利油田也正在加快拓展二氧化碳驅油與封存技術應用領域，逐步擴大驅油與封存規模。
目前，
“齊魯石化—勝利油田百萬噸級CCUS項目”已投入運行，該項目預計2025年可增油近300萬噸，每年減排二氧化碳100萬噸，相當于植樹近900萬棵。
從設想到實踐，勝利油田的四代“驅油人”接力攻關，掌握了從二氧化碳捕集、混相驅到封存等關鍵理論技術，探索出了一條獨具特色的CCUS之路。
黨的二十大報告提出，加大油氣資源勘探開發和增儲上產力度，加快規劃建設新型能源體系。“不論對環保界還是對能源界來說，這都是一件大事！”勝利石油管理局有限公司執行董事、黨委書記，勝利油田分公司代表牛栓文說，“發展CCUS，就是要蹚出增油固碳產業化發展新路子，促進區域經濟社會發展和黃河流域的生態保護，扛起生態文明綠色低碳發展的央企擔當！”
來源：科技日報
編輯：張琦琪
審核：朱麗
終審：王郁
展開 CCUS產業化模式面臨的挑戰、對策及發展方向
03 | 建立多產業協作機制，加強產業規劃的頂層設計
建立CCUS成本、效益和責任分擔機制，將CCUS全產業鏈帶來的責權利在各環節及各企業部分間進行合理分擔和分配，強化行業部門協調推進CCUS產業化的政策體系建設，推動關鍵共性技術、前沿技術聯合攻關及知識產權整合，促進全產業鏈CCUS項目多產業有效協作及多產業鏈模式的建立。
04 | 將CCUS納入碳排放交易體系
制定配套制度及方法，合理進行配額分配，明確CCUS項目立項審批程序，明晰全生命周期減排量，建立完善的CCUS減排量核查、監管及碳價格機制等，實現核證減排額在國際、國內碳市場上的交易，從而為開展CCUS的企業帶來一定經濟收入，消納部分固碳成本。
05 | 建立良好的CCUS金融生態
CCUS是投資風險較大的資本密集型新型低碳技術，合理有效的CCUS投融資渠道對產業發展具有至關重要的作用。構建以國家財政融資為核心的多元投融資系統，形成良好的CCUS金融生態，可以加快其產業良性發展。
3.3
方法與標準體系建設
方法和標準體系建設是實現CCUS產業化發展規范化的重要環節，需要從以下幾個方面加快CCUS標準體系制定。
展開 潘繼平：『CCUS-EOR』管輸二氧化碳驅油與提高采收率問題研究| 國際石油經濟
加上相關工程服務、裝備制造等企業，構成圍繞油氣增儲上產、減碳降碳的新興產業鏈甚至生態圈，亟需探索貫穿全產業鏈、促進相關產業協同發展的商業模式和運營模式，亟需構建跨部門的中央－地方－企業統籌協調機制。
3.2.5 缺乏產業發展的頂層設計和法律支撐，缺乏國家層面的經濟支持政策
“十三五”以來，中國加大了對CCUS科技攻關的支持力度，從技術層面明確了未來CCUS發展定位、目標和總體路線圖，積極實施CCUS重大項目示范，但未能出臺有關法律法規，缺乏中長期產業化發展的頂層設計，也缺乏相應的財稅、補貼等經濟支持政策，不利于CCUS產業大規模快速發展。中長期產業發展規劃的缺失，導致未來CCUS發展定位不明確，目標和方向不清晰；必要的經濟支持政策的缺乏，不利于增強CCUS產業的發展信心以降低投資風險并吸引更多市場主體。由于CCUS產業涉及面廣、行業交叉、管理跨界，缺乏必要的法律依據，行業管理、審批權限及程序不明確，容易出現多部門重疊管理或者管理缺失。
3.3 發展前景
在保障能源安全、碳達峰碳中和目標的雙重推動下，借助于政策支持和技術進步，未來中國基于二氧化碳管輸的CCUS-EOR發展前景良好，將對推進油氣增儲上產保障供應安全和實現碳中和目標、促進管輸業可持續發展起到日益重要的作用。據預測，2030年全國CCUS-EOR產業的二氧化碳注入量將達到3000萬噸/年，增油量有望達1000萬噸/年，2050年二氧化碳注入量將達到1億噸/年，增油量超過3000萬噸/年。其中，中國石油CCUS-EOR項目力爭2025年二氧化碳注入量達到500噸，年增油量達到150萬噸，2030年注入量將達到2000萬噸，年增油量超過600萬噸。
展開 行業熱點 ｜ 石化行業的CCUS技術
創新性應用CCUS技術成為實現碳達峰碳中和的重要技術手段。
何為CCUS技術？CCUS（碳捕集、利用與封存）是指二氧化碳捕集、運輸及再利用或安全封存的技術組合，是當前全球公認最具潛力，最具實效的減排手段。
在整套碳轉換流程中，碳捕集是首要環節。在石化行業中，目前最先進和被廣泛采用的碳捕獲技術是化學吸附和物理分離，也就是利用二氧化碳和化學溶劑之間的反應，或者是吸附劑、新型膜來抽離出二氧化碳。
從產業鏈來看，碳捕集是最關鍵的部分，也是成本和能耗的最大來源。而碳利用與封存是CCUS經濟效益的重要產出部分，也是技術的難點。全國石化行業圍繞CCUS產業鏈的投資主要集中在碳捕集和碳利用、封存兩個細分領域。
碳捕集技術
石化行業碳捕集的方法按照對燃料、氧化劑和燃燒產物采用的措施，可以分為燃燒前捕集、純氧燃燒和燃燒后捕集3種。
燃燒前捕集是相對成本較低、效率較高的一種方法。此方法將化石燃料氣化成合成氣(主要成分為H2和CO)，然后通過變換反應將CO轉化為CO2，再通過溶劑吸收等方法將H2和CO2分離開對CO2進行收集。但此技術局限于基于煤氣化聯合發電裝置(Integrated Gasification Combined Cycle,IGCC)，因此以此技術投產的項目較少。
富氧燃燒技術采用純氧或者富氧將化石燃料進行燃燒，燃燒后的主要產物為CO2、水和一些惰性組分。水蒸氣冷凝后，通過低溫閃蒸提純CO2，提純后的CO2濃度可達80%～98 vol%，提高了CO2捕集率。
展開 CCUS，“會捕”更要“會用”
而第二種思路又分為兩條途徑：一是人為措施，即對化石能源應用中產生的大量二氧化碳予以捕集和封存（簡稱為CCS），或捕集、利用和封存（以下簡稱為CCUS）；二是對自然環境中已經存在的碳匯效應實施更加有效的利用和開發。目前，以上兩種途徑雖都已走出實驗室，但離規模化的商業開發還有一段路要走。
那么就現有的資源和技術，CCS和CCUS的路要怎么走，才能在碳減排上做到降本增效？
CCUS中的“利用”更為重要
目前，人們對CCS或CCUS的討論已相當多，并且在實踐中產生了許多行之有效的措施，但還是要指出CCS和CCUS的實施除了技術性困難外，還必須付出高昂的經濟代價。據中國國際經濟交流中心副理事長魏建國透露，為了實現碳中和，2030年前，中國每年需在CCS和CCUS領域投入2.2萬億元， 2030～2060年前需每年投入3.9萬億元。
我國當前每噸二氧化碳平均捕集成本為300～900元，封存技術的成本差異較大，顯然，完成整個CCUS產業鏈需要相當大的資金投入。
為了解決碳中和目標的資金困難問題，提高企業效益，應盡量加強二氧化碳捕集下的利用，即CCUS。
目前應用最多的是將二氧化碳注入油氣（包括頁巖氣、煤層氣）田和地浸式鈾礦以提高其采收率。按照中國石油天然氣集團公司的評估，其已動用的探明石油儲量中適于二氧化碳儲存埋藏的儲量為83億噸，按照提高采收率10％預測，可增加可采儲量8.3億噸。這種實例老油氣區較多。
展開 國內外CCUS項目解讀
應用場景十：制氫碳捕集
相較其他制氫技術,現階段煤制氫與CCUS技術的集成應用具備顯著的成本優勢；CCUS技術可降低煤制 氫過程約90%的二氧化碳排放，但相比可再生能源制氫其碳足跡仍是短板；新疆、山西、陜西 及內蒙古等地區可作為推廣煤制氫與CCUS技術集成應用的優先區域；煤制氫與CCUS 技術集成應用面臨的挑戰主要包括缺乏公眾認可度以及與可再生能源之間的競爭。
未來我國應加強針對煤制氫與CCUS技術集成應用產業的頂層設計及相關技術的科普宣傳,積極推進煤制氫與CCUS技術集成應用方面的研發和示范,為我國氫能產業的發展提供保障。
來源：碳中和碳達峰戰略研究
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學術速遞|CCUS全流程技術經濟分析
2050–2060年，技術的愈發成熟持續降低CO2捕集成本，全國CO2運輸管網基本建成，可全面商業化發展耦合綠氫制甲醇產業鏈及枯竭油氣藏封存CO2服務。
來源：能源情報
萬億市場的底層技術——CCUS全流程技術經濟深度分析
2050–2060年，技術的愈發成熟持續降低CO?捕集成本，全國CO?運輸管網基本建成，可全面商業化發展耦合綠氫制甲醇產業鏈及枯竭油氣藏封存CO?服務。
文章來源：中國節能協會碳中和專業委員會
CCUS專項工程介紹和相關信息丨國內外CCUS項目解讀：分布圖、應用場景及成本介紹
雖然穩定性差，但若將其與無需連續供電的CCUS技術耦合，整個流程碳排放較小，可以加快CCUS產業鏈的發展，促進規模化減排的分布部署。同樣， 太陽能作為一種新興的可再生能源，與CCUS技 術耦合利用，產生的熱能可直接用于CO2化學法捕集工藝的能量供應，產生的電能可為CCUS工 藝提供能源動力，捕集的CO2可通過加氫等化學 轉化形成醇類有機燃料。
應用場景六：汽車碳捕集
早在2010年，沙特阿美石油公司研究發展部就開始發展汽車碳捕集技術。在短短18個月的時間里，沙特阿美就設計 出全球第一款碳捕集汽車模型。
這一技術是在不改變汽車引擎設計的基礎 上，實現對汽車尾氣中CO2的分離和存儲。在2012年的一次測試中顯示， 這款汽車能夠將汽車排放的10%CO2 捕集起來。經歷了幾年的技術改進升級后，新一代技術能將CO2的捕集比例從10%提高到25%。
應用場景七：石化碳捕集
成本：120元/tCO2
CCUS技術涉及到CO2的捕集、運輸及封存利用， 就整條產業鏈而言，成本高是制約其發展的重要因素， 這是由于煙道氣中的主要成分為氮氣，而CO2的含量相對較低，從而導致分離能耗大，捕集成本高。
而對于石油石化行業，為了滿足石油開發的需求，提高石油采 收率，通常將CO2注入油氣層進行驅油，氣源多數來自燃煤電廠煙道氣中的 CO2，捕集到的CO2又要通過 管道運輸到相應油井處，成本較高。
展開 CCUS技術在油氣行業中的應用
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。
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