一、政策框架与国家级战略
- 顶层设计文件
- 《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》(2021年10月)
明确将CCUS列为实现“双碳”目标的六大关键技术之一,要求加快技术研发与示范应用。 - 《“十四五”应对气候变化规划》(2022年6月)
提出到2025年建成10个以上百万吨级CCUS示范项目,形成全产业链技术体系。 - 《绿色低碳技术示范实施方案》(2023年8月)
由国家发改委等十部门联合发布,首批47个示范项目中包含6个CCUS项目,覆盖电力、水泥、化工等行业,中央财政提供专项补贴及税收优惠。
- 《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》(2021年10月)
- 资金支持机制
- 碳减排支持工具:中国人民银行通过结构性货币政策工具,向商业银行提供低成本资金(利率低至1.75%),专项用于CCUS项目贷款。
- 国家绿色发展基金:2024年新增50亿元人民币支持CCUS技术研发与商业化推广,重点向中西部资源型地区倾斜。
二、重大示范项目与技术突破
1. 电力行业
● 华能集团锦界电厂项目(陕西榆林)
■ 全球最大燃煤电厂CCUS项目:2023年6月投运,捕集规模50万吨/年,采用燃烧后化学吸收法(胺法),CO₂纯度达99.9%。
■ 成本优化:通过余热回收系统降低能耗,捕集成本降至约300元/吨(国际平均水平约400-600元/吨)。
● 华能集团北方联合电力项目(内蒙古鄂尔多斯)
■ 150万吨/年捕集规模:2024年启动建设,计划2026年投运,配套封存至鄂尔多斯盆地深部咸水层,封存潜力超100亿吨。
■ 创新技术:采用新型相变吸收剂(如离子液体),能耗较传统胺法降低30%。
2. 水泥行业
● 中国建材中联水泥富氧燃烧项目(山东青州)
■ 全球首套水泥窑全氧燃烧CCUS系统:2024年1月投运,捕集规模20万吨/年,CO₂浓度从常规15%提升至80%,捕集成本下降40%。
■ 技术路线:富氧燃烧结合低温压缩液化,CO₂用于食品级干冰生产,实现资源化利用。
3. 油气行业
● 中国石油新疆油田煤电CCUS项目
■ 全产业链示范:分两期建设,总规模200万吨/年。一期(100万吨/年)于2024年5月开工,配套燃煤电厂同步建设,CO₂用于驱油提高采收率(EOR),预计增产原油50万吨/年。
■ 地质封存验证:在准噶尔盆地开展咸水层封存试验,监测井网络覆盖10平方公里,实时监测地层压力与CO₂运移。
● 中石化齐鲁石化CCUS项目(山东)
■ 项目概况:中国早期商业化CCUS项目之一,2022年建成,推动工业领域规模化应用。
■ 技术应用:
– 捕集源:炼油厂尾气与氢能生产过程中的CO₂。
– 利用方向:部分CO₂用于驱油(EOR),其余封存于胜利油田地质构造。
■ 容量:100万吨/年。
■ 创新点:结合氢能生产,探索“蓝氢+CCUS”集成模式。
■ 挑战:长距离管道运输成本较高,需政策持续支持。
4. 化工与钢铁行业
● 宝武集团湛江钢铁基地CCUS项目
■ 钢铁行业首套全流程CCUS系统:2023年启动,捕集高炉煤气中CO₂(规模50万吨/年),用于生产甲醇(年产量30万吨),形成“碳-化工”循环产业链。
■ 技术合作:与清华大学合作开发高温煤气吸附材料(MOFs),捕集效率达95%。
三、国际合作与跨境项目
- 中美合作
- “阳光之乡”声明(2023年11月)
中美承诺到2030年各推进至少5个跨国CCUS合作项目,重点领域包括:- 碳封存联合评估:共同研究鄂尔多斯盆地与二叠纪盆地(美国)的地质封存潜力。
- 技术标准互认:推动中美CCUS项目碳信用互认,纳入国际碳市场(如CORSIA)。
- “阳光之乡”声明(2023年11月)
- 亚太区域枢纽建设
- 中国-东盟CCUS合作网络
- 马来西亚砂拉越州项目:中国石化与马来西亚国家石油公司(Petronas)合作开发离岸封存枢纽,计划接收东南亚地区工业排放的CO₂(规模500万吨/年),2025年完成可行性研究。
- 印尼爪哇海项目:中国海油与埃克森美孚联合评估爪哇海枯竭气田封存潜力(预计储量超10亿吨),目标2027年投运。
- 中国-东盟CCUS合作网络
- 中欧技术转移
- 中德(宁夏)碳中和技术创新中心:2024年3月成立,引进德国巴斯夫(BASF)新型胺吸收剂技术,在宁夏煤化工园区建设200万吨/年捕集项目,CO₂用于绿氢合成航空燃料。
四、技术创新与研发投入
- 高校与科研机构突破
- 清华大学CCUS创新联盟:研发全球首套“化学链燃烧+膜分离”耦合技术,在山西大同建设10万吨/年示范项目,捕集能耗降低50%。
- 中国科学院地质与地球物理研究所:完成全国首个CO₂封存地质模型(覆盖鄂尔多斯、松辽等六大盆地),精准评估封存潜力超2,500亿吨。
- 企业主导研发
- 国家能源集团:开发“CO₂矿化养护混凝土”技术,利用钢渣、粉煤灰等固废矿化封存CO₂,每吨混凝土可封存0.3吨CO₂,已在雄安新区试点应用。
- 比亚迪跨界合作:联合中国地质大学研发车载移动式CO₂捕集装置,捕集车辆尾气CO₂并压缩存储,目标2025年装车测试。
五、挑战与应对策略
- 经济性瓶颈
- 成本分摊机制:试点“碳捕集成本纳入电价”政策(如内蒙古允许燃煤电厂CCUS成本通过电价上浮0.03元/度回收)。
- 碳市场激励:全国碳市场计划2025年纳入CCUS项目减排量,允许企业出售封存CO₂获得的碳信用(预计价格60-80元/吨)。
- 封存风险管控
- 国家封存监测网络:2024年启动建设“天地一体化”监测体系,部署卫星遥感(高分系列卫星)+井下光纤传感,实时监控封存区地质稳定性。
- 保险机制创新:人保财险推出“CCUS封存责任险”,覆盖CO₂泄漏引发的环境赔偿(单项目保额最高10亿元)。
- 区域协同发展
- “西气东输”式管网规划:计划建设“鄂尔多斯-长三角”CO₂输送干线(全长1,500公里),连接中西部封存枢纽与东部工业集群,投资估算300亿元。
六、未来展望(2025-2030)
- 规模目标:到2030年建成30个以上百万吨级CCUS项目,年捕集量突破1亿吨,占全球CCUS减排量的25%。
- 技术路线图:
- 2025年前:完善燃烧后捕集、地质封存技术。
- 2030年前:突破直接空气捕集(DAC)、生物质能结合CCS(BECCS)商业化应用。
- 国际影响力:推动成立“金砖国家CCUS联盟”,主导制定发展中国家CCUS技术标准。
总结:中国通过“政策驱动+技术攻关+国际合作”三位一体策略,正加速CCUS全产业链布局,目标在2030年前构建全球最大规模的碳管理体系,为全球碳中和提供“中国方案”。
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