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表6 2025～2050年我国CCUS碳利用与封存潜力
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所属图书：
福建碳达峰碳中和报告（2023）
出版时间：
2023年12月
CCUS技术发展情况分析报告
一 CCUS技术介绍
CCUS技术是指将二氧化碳从排放源（工业过程、能源利用等）中分离出来，直接加以利用或封存以实现二氧化碳减排的过程，按流程分为碳捕集、碳运输、碳利用与碳封存等环节。
碳捕集技术根据碳捕集与燃烧过程先后顺序可分为燃烧前捕集、燃烧后捕集和富氧燃烧捕集等，技术比较如表1所示。碳运输技术根据运输方式的不同，分为罐车运输、船舶运输和管道运输，技术比较如表2所示。碳利用技术根据工程技术手段的不同，可分为地质利用、化工利用和生物利用等，技术比较如表3所示。碳封存技术主要包括地质封存、海洋封存和矿石碳化封存等，技术比较如表4所示。
| 表1 碳捕集技术比较 | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| 技术名称 | 适用范围 | 优点 | 缺点 | 成本（元/吨） | 技术阶段 |
| 燃烧前捕集 | 整体煤气化联合循环发电（IGCC）电厂 | 气体压力大、二氧化碳浓度高，碳捕集容易，能耗、投资相对于燃烧后捕集低 | 只能与IGCC电厂匹配，且投资成本高、可靠性有待提高 | 250～430 | 研究 |
| 燃烧后捕集 | 火电厂 | 与现有电厂匹配性好 | 烟气压力小、体积大、二氧化碳浓度低、氮气含量大，捕集系统庞大，投资和能耗均较大 | 300～450 | 研究和中小规模示范 |
| 富氧燃烧捕集 | 火电厂 | 产生二氧化碳浓度高 | 氧气提纯能耗大、投资高 | 300～400 | 研究和小规模示范 |
| 资料来源：陆诗建编著《碳捕集、利用与封存技术》，中国石化出版社，2020。 | |||||
表1 碳捕集技术比较
| 表2 碳运输技术比较 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 技术名称 | 适用范围 | 优点 | 缺点 | 成本［元/（吨·千米）］ | 技术阶段 | |
| 罐车运输 | 公路运输 | 运输量小、非连续性运输 | 运输方式灵活、投资少、风险低 | 运输量小，单位运输成本高；远距离运输安全性差；泄漏量较大，存在环境污染 | 0.9～1.4 | 技术成熟 |
| 铁路运输 | 较大规模、长距离，且管道运输还未建成时 | 运输量较大、运输距离远、可靠性较高 | 单位运输成本高；受现存铁路设施影响，地域限制大；沿线需要装卸、临时存储设备，必要时需要铺设专用铁路，增加运输费用 | 0.9～1.4 | 技术成熟 | |
| 船舶运输 | 较大规模、长距离，适于海上封存、河网密集和近海碳捕集中心的初步开发 | 运输量大、运输方式灵活、中小规模与远距离的运输成本低 | 连续性差；仅适用于内河与海洋运输；运输中间环节多，交付成本增加；大规模近距离运输时，经济性较差；要求低温液化甚至固态化运输 | 0.3～0.5 | 技术成熟（内陆船舶） | |
| 管道运输 | 大规模、长距离（通常大于1000千米），负荷稳定、定向输送 | 连续性强、受外界影响小、可靠性高、运输量大、泄漏量极少，对环境污染小 | 运输灵活性差；投资大、运行成本高；过程中需要控制压力和温度，防止因相变致运输瘫痪 | 小于1.0（陆地管道）1.4～1.7（海底管道） | 陆地管道处于项目设计阶段；海底管道处于概念研究阶段 | |
| 资料来源：《中国二氧化碳捕集利用与封存（CCUS）年度报告（2021）》《中国碳捕集、利用与封存技术发展路线图（2019）》等。 | ||||||
表2 碳运输技术比较
| 表3 碳利用技术比较 | |||
|---|---|---|---|
| 技术名称 | 利用二氧化碳规模（万吨/年） | 发展阶段 | |
| 地质利用 | 二氧化碳强化石油开采（CO |
约20 | 示范项目 |
| 铀矿地浸开采技术 | — | 商业应用初期 | |
| 化工利用 | 合成能源燃料 | 约10 | 示范 |
| 合成高附加值化学品 | 约10 | 中试 | |
| 生物利用 | 转化生产生物肥料技术 | 约5 | 研发或小规模示范 |
| 气肥利用技术 | 约1 | 研发或小规模示范 | |
| 资料来源：《中国二氧化碳捕集利用与封存（CCUS）年度报告（2021）》。 | |||
表3 碳利用技术比较
| 表4 碳封存技术比较 | |||
|---|---|---|---|
| 技术名称 | 具体措施 | 优势 | |
| 地质封存 | 深部咸水层封存 | 二氧化碳注入深部咸水层 | 潜力大 |
| 枯竭油气田封存 | 二氧化碳驱动原油 | 提高原油产出率 | |
| 深部不可采煤层封存 | 二氧化碳注入煤层 | 驱替甲烷，煤气层利用 | |
| 海洋封存 | 二氧化碳输送到深海 | 潜力大 | |
| 矿石碳化封存 | 碳化反应吸收二氧化碳 | 废料二次利用 | |
表4 碳封存技术比较
二 国内外CCUS技术示范应用情况
近年来，国内外对于CCUS技术发展逐渐重视，技术成熟度快速提高，一系列示范项目落地运行，呈现新技术不断涌现、效率持续提高、能耗成本逐步降低的发展态势。
（一）总体情况
全球CCUS技术进入产业集群快速发展阶段。2022年，全球新增CCUS项目开发计划140余项，累计捕捉、封存能力同比分别提升30%、80%；专用二氧化碳封存容量年度增量再创新高，达到2.1亿吨左右。其中，美国、欧盟和澳大利亚在CCUS项目开发方面居于全球领先地位；欧洲、中东和东南亚的7个国家在2022年宣布CCUS项目开发计划，全球CCUS项目部署国累计数量增至45个。[1]
我国CCUS技术示范工程规模不断扩大。2021年底前，国内已投运
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