內容概要: CCUS技術作為國際公認的大規模直接減排技術,是碳中和目標實現的重要支撐。截止2023年底,全球已投運碳捕集利用與封存(CCUS)行業產能超0.69億噸二氧化碳/年。截至2024年8月,中國已投運CCUS項目67個,統計到的碳捕集產能約700萬噸二氧化碳/年。
關鍵詞:碳捕集利用與封存(CCUS)分類、發展歷程、碳捕集利用與封存(CCUS)政策、碳捕集利用與封存(CCUS)產能、CCUS市場結構
一、碳捕集利用與封存(CCUS)定義及分類
碳捕集利用與封存(CCUS)是指將CO2從工業過程、能源利用或大氣中分離出來,通過工程手段加以利用或注入地層以實現其減排并/或獲得附帶效益的過程。CCUS可細分為碳捕集與封存、碳捕集與利用。碳捕集與封存(Carbon capture and storage,簡稱CCS)指把工業產生(例如由燃燒化石燃料或是生物質所產生者)相對純凈的二氧化碳分離后,加以處理,再運輸到某些地點長期封存。碳捕集與利用(Carbon capture and utilization,簡稱CCU)和CCS有時被統稱為CCUS。兩者之間的區別在于后者把所捕集的碳提出“利用”的概念——例如用于提高原油采收率(簡稱 EOR)、具有制造液體燃料的潛力,或制造有用的消費產品(例如塑料)。此外,CCUS還可按照碳捕集源可以分為傳統CCUS、生物質能碳捕集與封存(BECCS)、直接空氣捕集(DAC)。
二、全球碳捕集利用與封存(CCUS)發展情況分析
(一)全球碳捕集利用與封存(CCUS)行業發展歷程
全球CCUS行業的發展歷程大致可以分為三個階段:驅油階段、減碳階段、深度減排階段。
驅油階段:上世紀70年代左右,美國開始探索利用二氧化碳驅油技術,這是CCUS技術最初的主要發展方向,旨在通過注入二氧化碳來提高石油采收率。
減碳階段:隨著氣候變化問題的逐漸顯現,上世紀90年代,二氧化碳封存技術作為重要的減碳手段開始受到更多重視,并在歐洲地區迅速發展起來。
深度減排階段:自2016年《巴黎協定》簽訂后,“碳中和”概念被頻繁提及。2018年,聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)發布的《IPCC全球升溫1.5攝氏度特別報告》指出,在全球升溫不超過1.5攝氏度的路徑中,全球人為二氧化碳凈排放量需要在2030年前較2010年水平下降45%左右,約在2050年實現凈零排放。在此背景下,CCUS發揮深度減排和負排放的能力被挖掘,成為實現碳中和目標的重要抓手。
全球CCUS行業的發展不僅體現了從驅油到減碳再到深度減排的技術進步,也反映了國際社會對氣候變化問題的認識和應對策略的演變。隨著技術的不斷進步和政策的逐步完善,CCUS技術在未來全球碳中和目標實現中將扮演越來越重要的角色。
(二)全球碳捕集利用與封存(CCUS)行業現狀分析
1972年美國Terrell天然氣處理設施項目是全球首個投運并且直到今天還在運行的碳捕集利用與封存(CCUS)項目。2010年以前全球范圍內投入運營的CCUS項目較少,2010年以后CCUS項目規劃和建設進程明顯加快。特別是2023年全球有9個大型CCUS項目投運,是歷年以來大型CCUS數量投運最多的一年。近年來全球碳捕集利用與封存(CCUS)行業產能規模保持增長態勢,特別是2020年加拿大Wolf Carbon Solutions項目(產能1460萬噸二氧化碳/年)的投運,使得全球碳捕集利用與封存(CCUS)產能規模出現明顯提升。截止2023年底,全球已投運碳捕集利用與封存(CCUS)項目產能超0.69億噸二氧化碳/年。
三、中國碳捕集利用與封存(CCUS)行業發展情況分析
(一)中國碳捕集利用與封存(CCUS)行業政策分析
隨著碳達峰碳中和“1+N”政策體系的建立,近年來我國CCUS政策體系逐漸完善。據不完全統計,我國已發布70余項CCUS相關的政策文件,涉及規劃、標準、路線圖、技術目錄等。2021年,CCUS技術被首次寫入中國經濟社會發展綱領性文件《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》。
多數政策重點支持CCUS技術研發與示范,與此同時涉及技術標準、投融資方面的政策條款逐漸增多。中國政府主要通過將CCUS技術納入技術推廣目錄的方式支持技術的商業化推廣部署。《國家重點推廣的低碳技術目錄》《產業結構調整指導目錄》《戰略性新興產業重點產品和服務指導目錄》《綠色技術推廣目錄》等都將CCUS列為推動社會經濟發展全面綠色轉型的關鍵技術之一。《氣候投融資試點方案》《綠色債券支持項目目錄(2021年版)》等投融資政策均包含了CCUS相關技術?!秶覙藴驶l展綱要》《關于加快建立統一規范的碳排放統計核算體系實施方案》《碳達峰碳中和標準體系建設指南》均提出完善和推動CCUS技術標準體系和相關研究工作。
CCUS技術行業應用受到更多重視,逐步從電力、油氣等行業擴展至難減排工業行業,引起更廣泛的政策重視與實踐應用?!陡吆哪苄袠I重點領域節能降碳改造升級實施指南(2022年版)》《工業領域碳達峰實施方案》《減污降碳協同增效實施方案》等均對鋼鐵、水泥等難減排工業行業提出了CCUS技術應用目標。
相關報告:智研咨詢發布的《2024年全球及中國碳捕集利用與封存(CCUS)行業全景調研及發展趨勢分析報告》
(二)中國碳捕集利用與封存(CCUS)行業發展歷程
國內CCUS-EOR研究起步較早,石油企業及有關院校早在20世紀60年代就開始探索CO2驅油技術,但因氣源、機理認識、裝備等問題使產業化發展滯后。進入21世紀以來,國家和石油企業相繼設立CCUS-EOR重大科技攻關和示范工程項目,大大推動了關鍵技術的突破和礦場試驗的成功。2020年9月,中國在聯合國大會上向世界宣布了2030年前實現碳達峰和2060年前實現碳中和的目標。在“雙碳”戰略背景下,CCUS技術作為國際公認的大規模直接減排技術,是國家碳中和目標實現的重要支撐,其戰略重要性進一步得到確認,2020年以來我國的CCUS示范項目數量明顯增多。2022年8月,中國首個百萬噸級 CCUS 項目―齊魯石化-勝利油田項目正式建成投產,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,為中國大規模開展CCUS項目建設提供更豐富的工程實踐經驗和技術數據。
(二)中國碳捕集利用與封存(CCUS)行業發展現狀分析
近年來我國CCUS技術快速發展,形成了碳捕集、利用與封存全流程技術體系。已形成不同濃度排放源的CO2捕集技術,并在煤電、石化、水泥及鋼鐵等行業開展了大量示范應用。據智研咨詢統計,截至2024年8月,中國已投運CCUS項目67個,包括61個投運中項目和6個間歇運行項目。67個CCUS項目統計到的碳捕集產能、驅油封存產能、碳利用產能情況如下圖所示。
從在運行碳捕集利用與封存(CCUS)項目碳利用或封存方式來看:提高石油采收率(EOR)是最主要、也是技術最成熟的碳利用方式。有22個已投運項目明確其將捕集的CO2用于提高石油采收率(EOR),其中17個CCUS項目將捕集的CO2僅用于EOR。其中規模最大的EOR項目為齊魯石化-勝利油田CO2捕集利用與封存全流程項目。國內CO2生物利用方式主要為CO2微藻養殖并制備高附加值產品。廣東能源湛江生物質電廠煙氣微藻固碳工程示范是國內首個生物質電廠原始煙氣微藻固碳工程示范。CO2礦化利用的方式為利用其處理固廢生產碳酸鈣、石膏、養護混凝土砌塊等材料。CO2礦化利用代表性項目為2023年京博集團建成的全球首個10萬噸級二氧化碳直接利用CCUS示范項目,該項目利用鋼鐵、電力、水泥等行業生產過程中產生的鋼渣、鎂渣、爐渣、電石渣等大宗固廢,在不借助外部熱源、不使用任何水泥的條件下與企業脫硫脫硝、合格外排的二氧化碳煙氣發生礦化反應,每噸碳礦化材料吸碳固碳 0.3—0.5噸,形成快速捕碳固碳的多功能負碳材料產品。還有15個已投運的CCUS項目用途為綜合性的,包括EOR、礦化利用、制化學品、食品加工、食品冷鏈、生產氮肥、氣焊保護等用途。此外,有9個CCUS項目未公布捕集的二氧化碳的用途。
以上數據及信息可參考智研咨詢(www.szxuejia.com)發布的《2024年全球及中國碳捕集利用與封存(CCUS)行業全景調研及發展趨勢分析報告》。智研咨詢是中國領先產業咨詢機構,提供深度產業研究報告、商業計劃書、可行性研究報告及定制服務等一站式產業咨詢服務。您可以關注【智研咨詢】公眾號,每天及時掌握更多行業動態。


2025年全球及中國碳捕集利用與封存(CCUS)行業全景調研及發展趨勢分析報告
《2025年全球及中國碳捕集利用與封存(CCUS)行業全景調研及發展趨勢分析報告》對碳捕集利用與封存(CCUS)行業發展概述、全球碳捕集利用與封存(CCUS)行業發展情況、中國碳捕集利用與封存(CCUS)行業發展環境、中國碳捕集利用與封存(CCUS)趨勢及挑戰等進行了深入的分析。



