在“双碳”目标背景下，CCUS技术已成为中国碳中和技术体系中不可或缺的重要组成部分。CCUS技术商业化的掣肘是什么、我国哪些行业是CCUS技术应用的重点领域、中国CCUS减排需求有多大等话题，一直是有减排需求的行业企业以及关注CCUS减排技术发展的人比较关心的问题。针对以上问题，由科技部中国21世纪议程管理中心、全球碳捕集与封存研究院、清华大学牵头组织编制的《中国碳捕集利用与封存年度报告（2023）》（以下简称《报告》）进行了回答。《报告》显示，随着应用场景的拓展，CCUS技术已经成为中国碳中和技术体系中不可或缺的重要组成部分，是化石能源近零排放的唯一技术选择、钢铁水泥等难减排行业深度脱碳的可行技术方案、未来支撑碳循环利用的主要技术手段。近年来，随着国际应对气候变化合作进程的不断推进和技术体系的快速发展，CCUS技术的外部条件和内在需求发生了显著改变。CCUS技术发展需求愈加紧迫。目前，中国面临的减排压力较大。中国碳中和目标的提出意味着国内碳减排目标由相对减排量向绝对减排量转变，减排策略由能源双控向碳排放双控过渡。持续趋紧的外部约束和落实国家碳达峰碳中和目标的内部需求，推动CCUS由战略储备技术快速升级为现实解决方案，其技术定位、发展方向和未来部署需要进一步研究。
图1：CCUS技术体系
同时，CCUS技术的应用场景正在得到进一步拓展。CCUS新技术、新项目不断涌现并实现突破。CCUS公众认可度也进一步提升。据了解，近年来，中国CCUS技术和示范取得长足发展。首个百万吨级CCUS项目齐鲁石化——胜利油田项目正式投产并注气运行；包钢集团拟建成钢铁行业200万吨CCUS全产业链示范工程，目前，一期50万吨示范项目已经开工建设；中海油、广东省发改委、壳牌（中国）有限公司和埃克森美孚（中国）投资有限公司签署了大亚湾区CCUS集群研究项目谅解备忘录，拟共同建设中国首个海上规模化碳捕集与封存产业集群。在CCUS公众认可度方面，全球碳捕集与封存研究院于2022年发布的《全球碳捕集与封存现状2022》显示，当前，全球共有196个CCUS商业设施，每年CO2总捕集能力超过2.4亿吨，正在筹备中的CCUS项目较2021年新增61个。示范项目的成功及风险监测技术水平的提高，促进了公众对CCUS风险的科学认知，有效提高了公众对CCUS技术的接受度。对中国全行业中CCUS技术的应用以及未来减排需求进行了综合分析，预测碳达峰碳中和目标下中国CCUS减排需求为：2025年约为2400万吨/年，2030年将增长到近1亿吨/年，2040年预计达到10亿吨/年左右，2050年将超过20亿吨/年，2060年约为23.5亿吨/年。
图2：中国各行业CCUS减排需求
从行业看，考虑到中国目前的发电装机容量和能源安全的硬约束，火电行业将是CCUS的应用重点，预计2060年可通过CCUS实现约10亿吨/年的CO2减排量；钢铁、水泥、化工等行业在提高生产效率和达到生产峰值后将仍有部分CO2需要通过CCUS实现减排；到碳中和前夕，国内仍将有一部分温室气体排放无法通过常规技术手段完成减排，BECCS技术（生物质能碳捕集与封存）、DAC技术（直接空气捕集）预计将贡献5亿吨/年—8亿吨/年的CO2移除量。那么，我国CO2的封存能力如何？封存地主要分布在哪些区域？《报告》显示，中国理论地质CO2封存容量约为1.21万亿吨—4.13万亿吨，主要包括咸水层、油气田等地质构造。
图3：中国理论地质封存容量
例如，中国油田主要集中于松辽盆地、渤海湾盆地、鄂尔多斯盆地和准噶尔盆地，已探明油田可封存约200亿吨CO2，其中适宜封存CO2的油藏容量约50亿吨。中国气藏主要分布于鄂尔多斯盆地、四川盆地、渤海湾盆地和塔里木盆地，中国已探明气藏最终可封存约150亿吨CO2。深部咸水层的封存容量为0.16万亿吨—2.42万亿吨，塔里木盆地、鄂尔多斯盆地、松辽盆地、渤海湾盆地、珠江口盆地等大中型沉积盆地，封存容量较大，封存条件相对较好。《报告》指出，从源汇分布情况看，中国新疆、陕西、内蒙古等西北地区化石能源资源丰富，与塔里木盆地、鄂尔多斯盆地等陆上封存地匹配度较高。东北、华北和川渝地区碳源与渤海湾盆地、松辽盆地、四川盆地和苏北盆地等大中型沉积盆地空间匹配相对较好。华东大部分地区和华南地区能源消费密集，CO2大量集中排放，陆上适合封存的盆地少、封存容量小，且受人口密集分布等影响，封存选址较为困难；近海盆地具有分布广、封存容量大、安全与稳定性高等优势，可根据源汇匹配情况考虑实施海上地质封存的可行性。
