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多年“碳”索，中国“碳捕手”方兴未艾|热点评

时间：2023-04-25 12:25:05 来源：科技日报

随着最后100吨二氧化碳注入，作为我国陆上建成的首个页岩油二氧化碳捕集、利用与封存(CCUS)示范区，位于甘肃省庆阳市庆城县三十里铺镇的长庆油田页岩油西233CCUS示范区第一阶段二氧化碳注入试验顺利完成。

长庆油田页岩油开发分公司发布的数据显示，目前长庆油田示范区已累计埋存注入二氧化碳达6.2万吨，相当于植树造林56万棵。在项目全周期内，预计可实现埋存二氧化碳14.4万吨;采用的二氧化碳地层补能技术，可使油井产量提高3倍以上，预测最终采收率可达20%以上。

(相关资料图)

CCUS可将二氧化碳从工业、能源生产等排放源或空气中捕集分离，并加以利用或输送到适宜场地封存，最终实现二氧化碳的减排，是实现碳达峰碳中和的重要技术手段。

CCUS仍处于工业示范阶段

根据国际能源署的预测，全球利用CCUS技术减碳的规模将在2030年、2035年和2050年分别达到16亿吨、40亿吨和76亿吨，分别占2020年全球碳排放总量的4.7%、11.8%和22.4%。欧盟委员会发布的《净零工业法案》提出，到2050年，欧盟要实现5000万吨/年的碳封存能力。

中国21世纪议程管理中心和国际能源署联合发布的《中国CCUS与氢能耦合报告》指出，过去十年，我国在发展和部署CCUS方面取得显著进展，目前的在运商业和示范项目每年可捕集近300万吨的二氧化碳。

“随着CCUS技术的不断发展，国内CCUS示范项目已从2021年底的49个增长到2022年底的104个。”中国21世纪议程管理中心社会事业处处长张贤说。

目前在国内，中国石化集团、中国石油天然气集团有限公司、中国华能集团有限公司等均建有不同规模的CCUS示范项目，碳源主要集中在石油、电力、煤化工、化肥和水泥生产等领域。

2022年6月，科技部等九部门联合印发了《科技支撑碳达峰碳中和实施方案(2022—2030年)》，提出以二氧化碳捕集和利用技术为重点，开展CCUS与工业过程的全流程深度耦合技术研发及示范;着眼长远加大CCUS与清洁能源融合的工程技术研发，开展矿化封存、陆上和海洋地质封存技术研究。

目前，我国34个省级行政区中已有29个发布了与CCUS相关的政策，各地对CCUS的创新技术部署也在持续加码。不过，中国21世纪议程管理中心主任黄晶表示，现阶段全球CCUS技术区域发展不均、行业成熟度参差不齐，其减排潜力仍有待释放，总体捕集能力相比全球温控2℃的目标需求仍有较大差距。我国大部分CCUS技术仍处于工业示范阶段，关键技术亟待突破，大规模全链条技术体系尚待形成。

三方面发力推动产业化发展

当前，CCUS产业规模化发展仍面临着诸多困难和挑战。黄晶说，未来CCUS产业想要进一步发展，还需要强化研发、降低成本、刺激需求，促进技术、市场、政策三大要素深度融合，实现CCUS商业化、规模化应用。

《中国CCUS与氢能耦合报告》指出，在煤炭资源丰富和具备二氧化碳封存条件地区，CCUS可为新增制氢产能提供可行、具有成本效益的选择。

除了高成本外，技术创新也是影响CCUS产业规模化发展的核心要素。中国石油集团董事长、中国工程院院士戴厚良倡议，各界应合力破解CCUS科学技术难题，形成以先进工艺、高端设备产品为载体的技术体系，重点攻关低浓度二氧化碳低成本捕集技术，加强二氧化碳地质利用、化工利用、生物利用技术的研发，构建我国二氧化碳规模化利用工业体系;打造3至5个百万吨级CCUS全产业链示范工程，推进千万吨级CCUS产业园区建设等。

此外，把CCUS纳入碳市场、碳金融将激发相关企业的绿色减碳主动性。“目前，全国碳市场的激励约束作用初步显现，有效促进了温室气体减排项目的发展，增强了重点排放单位‘排碳有成本、减碳有收益’的低碳发展意愿。”国家应对气候变化战略研究和国际合作中心副主任马爱民表示。

创新成果遍地开花

虽然CCUS产业化还存在着一些掣肘，尚未形成体系化的产业链条。但经过多年探索，我国CCUS技术取得了一系列的创新突破，研究成果遍地开花。

自然资源部中国地质调查局于今年1月发布了中国海域二氧化碳地质封存潜力评价结果，中国海域二氧化碳地质封存潜力巨大，预测潜力达2.58万亿吨。中国地质调查局局长李金发说，自然资源部将继续细化全国主要沉积盆地二氧化碳地质封存潜力评价，开展二氧化碳地质储存空间安全性评价，推广适应地质空间持续用于二氧化碳利用和封存技术，全力保障碳达峰碳中和目标如期实现。

海底碳封存是目前国际上最成熟的二氧化碳负排放技术之一。2022年，我国首个海上二氧化碳封存示范工程设备在青岛全部建造完成，布设在我国南海珠江口盆地的恩平15-1油田，预计今年6月份进行二氧化碳灌注。该项目是将海上油田伴生的二氧化碳分离和脱水后，回注至地下咸水层，永久封存于地层深处，预计每年可封存二氧化碳约30万吨，累计封存二氧化碳146万吨以上。

“在2030年碳达峰之前，我国肯定会有一批海底碳封存示范工程推进实施。估计到2035年左右，我国将形成一批规模化的海底碳封存商业项目。”我国海域二氧化碳地质封存潜力评价工作牵头负责人、中国地质调查局青岛海洋地质研究所研究员陈建文说。

除了海底碳封存示范工程推进实施外，我国首艘应用CCUS技术的新船项目也于近日落地。中国船舶集团有限公司旗下第七一一研究所(以下简称七一一所)与山东海洋集团有限公司所属山东华宸融资租赁股份有限公司签署战略合作框架协议，双方将共同实施我国首例新造船碳捕集系统试点工程。

针对船舶高碳减排率、低能耗和体积空间等应用需求，七一一所聚焦高效吸收、低能耗分离、高密度低温存储等技术，开发了船用CCUS系统样机，并完成试验验证。目前，七一一所已获得中国船级社(CCS)、法国船级社(BV)等颁发的原则性认可(AIP)证书，形成了具有自主知识产权的CCUS中国技术方案。

由福建龙净环保股份有限公司牵头研发，垃圾焚烧烟气胺法碳捕集国内首套工程示范项目在平湖垃圾焚烧发电厂开展。项目运行结果显示，在垃圾焚烧烟气二氧化碳含量约8%的条件下，系统二氧化碳捕集效率可达95%以上，每年可实现二氧化碳减排4.4万吨。

福建龙净环保股份有限公司首席研发总监庄烨说，该碳捕集工艺系统实现了烟气系统、有机胺吸收液循环系统、冷却换热系统等高效集成，大幅减少系统占地面积，配套自主研发的烟气碳捕集工艺高精度自动控制系统，可提高二氧化碳吸收效率和运行可靠性。“该CCUS技术示范工程的成功投运，为下一步常规污染物、二氧化碳均实现超低排放的‘双超低’提供了技术储备。”庄烨说。

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