在全球碳中和浪潮下,CCUS(碳捕集、利用与封存)技术已成为各国低碳转型的关键抓手。随着《巴黎协定》碳移除减排量授权机制落地,中国作为全球最大碳排放国,CCUS 战略布局与技术突破不仅关乎自身 “双碳” 目标实现,更影响全球气候治理进程。当前,中国 CCUS 已从示范探索迈向规模化发展关键期,但其崛起之路仍需突破多重挑战。
一、技术体系:从 “传统” 到 “负碳” 的全面覆盖
中国 CCUS 技术体系已形成 “捕集 - 运输 - 利用 - 封存” 全链条布局,并逐步向负碳领域延伸。
在碳捕集领域,技术呈现清晰代际划分:第一代燃烧前物理吸收技术已实现商业应用,与国际同步;燃烧后化学吸收技术处于工业示范阶段,如华能泰州电厂 50 万吨 / 年项目成为亚洲最大煤电厂 CCUS 项目。第二代新型吸附剂技术预计 2025 年商业化,第三代化学链燃烧等变革性技术正加速研发。同时,BECCS(生物质能碳捕集)与 DAC(直接空气捕集)等负碳技术突破传统边界,浙江大学、上海交通大学在 DAC 吸附材料研发上取得阶段性成果,佛山佳利达印染项目实现万吨级 DAC 应用。
运输与封存环节进展显著:罐车、船舶运输已服务 10 万吨级以下项目,中石化齐鲁石化 - 胜利油田建成 109 公里百万吨级陆上管道,中国海油恩平 15-1 项目实现海上 30 万吨 / 年封存。在利用端,CO₂不仅用于强化石油开采,更向高附加值领域拓展,中科院大连化物所 10 万吨 / 年 CO₂加氢制甲醇项目、包钢集团钢渣矿化固碳项目,推动 “碳资源” 化利用。
二、需求与布局:从 “千万吨” 到 “二十亿吨” 的跨越
中国 CCUS 减排需求呈指数级增长。据测算,2025 年需实现 2400 万吨 / 年减排,2030 年达 1 亿吨 / 年,2060 年将突破 23.5 亿吨 / 年。分行业看,火电是核心应用领域,2060 年预计贡献 10 亿吨 / 年减排量;钢铁、水泥、化工等难减排行业将依赖 CCUS 填补减排缺口;BECCS 与 DAC 技术届时需承担 5-8 亿吨 / 年的碳移除任务。
项目布局上,中国已投运和规划的 CCUS 示范项目近百个,10 万吨级以上项目超 40 个,齐鲁石化 - 胜利油田、华能煤电百万吨级项目落地标志着规模化起步。行业覆盖从电力、油气向钢铁、水泥延伸:包钢集团 200 万吨(一期 50 万吨)项目将成钢铁行业最大全产业链示范,中建材合肥玻璃熔窑 CCUS 项目开创全球玻璃行业先河。区域分布上,西北、华北因封存盆地资源丰富成为重点,山西沁水 - 临汾盆地凭借 “高排放 + 高适宜性”,成为源汇匹配的典范区域。
三、成本与可行性:优势与压力并存
中国 CCUS 成本较国际具有一定优势,但整体仍偏高。煤化工、石油化工领域捕集成本为 105-250 元 / 吨 CO₂,低于国外 350 元 / 吨以上水平;电力、水泥行业成本分别为 200-600 元 / 吨、305-730 元 / 吨,虽高于国际同类行业,但差距正逐步缩小。
经济可行性取决于技术降本与碳价增长双轮驱动。在强化情景下(技术突破 + 碳价快速上涨),2035 年碳价达 300 元 / 吨时,西北、华北部分区域将具备经济可行性;2060 年碳价超 1000 元 / 吨,全国超 80% 区域可实现封存成本覆盖。而低速情景下,需到 2060 年碳价达 800 元 / 吨,才逐步具备推广条件。
四、破局挑战:四大瓶颈待突破
尽管进展显著,中国 CCUS 仍面临多重制约:
成本压力
煤电加装 CCUS 后发电效率降 20-30%、成本升 60%,钢铁、水泥行业减排成本高于风电、光伏等可再生能源,市场竞争力不足;
技术锁定风险
现役高排放设备服役期短,2030 年后改造需求激增,若技术迭代滞后,将导致 3.1-7.2 万亿元资产搁浅;
商业模式空白
政策支持仍以研发补贴为主,碳市场纳入 CCUS、管网统筹建设等机制尚未完善,企业长期运营积极性不足;
源汇错配
东部高排放区与西北、东北封存盆地空间分离,缺乏全国性管网支撑,制约封存潜力释放。
五、未来路径:五维发力加速规模化
推动 CCUS 爆发式发展,需从战略、技术、政策等多维度协同:
战略统筹
将 CCUS 纳入国家 “双碳” 施工图,制定中长期规划,明确 2030 年千万吨级、2050 年亿吨级产业集群目标;
技术攻坚
聚焦第二代捕集技术商业化、第三代技术中试,加快 BECCS/DAC 负碳技术研发,建设国家级创新平台;
标准完善
制定 CCUS 全链条技术标准,明确电厂改造、管网安全、封存监测等规范,统一减排量核算方法;
政策激励
将 CCUS 纳入碳交易市场,设立专项基金,对示范项目给予发电量优先、财税减免等支持,探索跨行业合作模式;
国际合作
深化中欧、中美技术交流,参与全球 CCUS 管网规划,引进先进经验的同时输出中国方案。
当前,中国 CCUS 正处于 “从 1 到 10” 的关键跨越期。随着技术降本、政策完善与市场成熟,这一 “碳中和最后拼图” 将逐步释放减排潜力,为火电、钢铁等行业低碳转型提供可行路径,更助力中国在全球气候治理中占据主动。