CCUS如何实现规模化突围？

在我国，CCUS项目在示范应用层面已取得了显著进展。但要其实现大规模商业化推广，仍面临着多重亟待突破的堵点与瓶颈。

 

二氧化碳捕集、利用与封存（CCUS），是通过捕集工业排放的二氧化碳进行资源化利用或地质封存的技术体系。该技术体系一般通过管道运输至应用场景，用于驱油增产、化工合成等领域，最终注入地下咸水层或岩层实现长期封存。

 

在山东半岛的能源版图上，齐鲁石化与胜利油田的空间分布形成了得天独厚的“碳捕集—封存”区位优势。两地核心生产区域直线距离不足200公里，这一短距离布局从根源上大幅降低了二氧化碳跨区域运输的物流成本、途中损耗与安全管控风险，为CCUS全产业链的高效衔接、流程优化与协同运作铺平了道路，也使其成为国内CCUS示范项目落地的最优选址之一。

 

2022年8月25日，这份独特的地理禀赋成功转化为产业突破的核心动能，全国首个百万吨级CCUS标杆项目“齐鲁石化—胜利油田CCUS项目”正式投产运行。在项目的核心运作流程中，齐鲁石化第二化肥厂煤制气装置日常排放的高浓度二氧化碳尾气，首先经过低温液化提纯工艺进行精细化处理，通过多级分离技术去除其中的硫化物、氮氧化物、粉尘等杂质后，最终转化为纯度超99%的高纯度液态二氧化碳；随后衔接109公里二氧化碳输送管道，成功实现了国内首次二氧化碳长距离超临界压力管输作业。这一运输模式革新将单位运输成本较传统公路运输模式直接削减一半以上。

 

项目预计十五年累计注入1000余万吨，增油近300万吨。这个年捕集能力达100万吨的示范项目，标志着中国CCUS产业正式告别技术探索阶段，更完整构建起了“捕集—提纯—运输—利用—封存”全链条技术验证与产业化应用体系。

 

近日发布的《中国CCUS技术发展路线图（2025）》指出，CCUS技术正从验证阶段迈向规模化和商业化应用，技术效率持续提升，覆盖行业日益广泛。示范工程规模化的出现，正在不断验证技术的可行性和经济性潜力。

 

规模集群化

 

以齐鲁胜利百万吨级CCUS项目这一标杆案例为引领，国内CCUS产业已顺利完成了从早期实验室技术研发、小型中试探索，到规模化示范应用的关键跨越。行业最新统计数据显示，截至2024年底，我国已投运、在建以及规划建设中的CCUS示范项目总数已超过120个，其中超半数项目已正式投入常态化运营，剩余项目也处于稳步推进的关键阶段。

 

从核心能力来看，全国CCUS项目总捕集能力已达到600万吨/年，油田领域二氧化碳注入封存能力提升至400万吨/年。与2021年的数据相比，这两项关键指标分别实现了33%和65%的显著增长，直观反映出了国内CCUS产业的加速发展态势。

 

从行业分布的维度来看，CCUS示范应用已成功覆盖电力、油气、化工、钢铁、水泥等多个重点碳排放领域。在电力领域，作为煤电深度减排的核心支撑技术，中国华能牵头建设了全球最大规模150万吨/年燃煤电厂碳捕集示范项目；在钢铁行业，河钢集团120万吨氢冶金示范项目创新性地整合了碳捕集与封存技术，通过氢冶金工艺减少源头碳排放，同时对生产过程中产生的少量二氧化碳进行高效捕集，探索出了一条钢铁行业深度脱碳的全新路径。

 

在二氧化碳利用与封存的核心模式上，二氧化碳驱油提高采收率（CO₂-EOR）技术凭借“减排+增产”的双重优势，成为当前国内最成熟、应用最广泛的商业化路径。胜利油田CCUS油藏开发研究高级专家张传宝介绍说，低渗透油藏的原油储存在地下几千米深的岩石缝隙中，开采难度大。超临界二氧化碳有独特的性能，密度像液体、黏度像气体，更容易进入低渗岩石的孔隙中。如果能让它与原油混合为一种液体，便能增加原油的流动性，提高原油的产量。

 

值得注意的是，国内CCUS产业集群化发展趋势日益凸显，依托资源禀赋与产业基础形成的特色产业集群逐步成型。中国工程院院士、国际CCUS技术创新合作组织理事长马永生表示，我国CCUS技术在渤海湾、长三角、珠江口等经济发达区，已初步形成了集群化的发展格局，展现出了快速发展的势头。

 

中国石化正以渤海湾盆地为中心，推动建设驱油封存枢纽。与此同时，中国石化联合壳牌、宝武集团、巴斯夫等国内外行业龙头企业，完成了华东地区陆海统筹千万吨级CCUS集群的概念设计。该集群将整合长三角地区工业企业的碳排放资源，通过陆海联动的方式实现二氧化碳的规模化捕集、运输与封存，为东部沿海经济发达地区的碳减排提供核心支撑。

 

中国石油则聚焦松辽、鄂尔多斯、准噶尔三大内陆盆地的资源优势，制定了千万吨级CCUS示范基地的建设规划，计划在三大盆地分别打造集碳捕集、运输、利用、封存于一体的产业集群。据中石油规划总院相关专家预测，今年中国石油CCUS项目注碳量有望达到260万吨，较2021年的约60万吨实现超3倍增长。届时，其累计二氧化碳注入总量有望突破1200万吨。

 

发展瓶颈

 

尽管国内CCUS项目在示范应用层面取得了显著进展，形成了一批可圈可点的标杆案例，但从产业发展的全局来看，CCUS技术要实现大规模商业化推广，仍面临着多重亟待突破的堵点与瓶颈。其中，技术成熟度不足导致的核心能力短板、机制体系缺失引发的发展保障不足以及经济可行性不足造成的市场动力匮乏，共同构成了制约产业规模化发展的三大核心障碍。在技术层面，CCUS全产业链从前端捕集、中端运输到后端利用与封存的各个环节，均存在诸多亟待突破的“卡脖子”技术环节。其中，低浓度碳源捕集成本偏高是当前最突出的行业痛点，加装CCUS的高成本对燃煤电厂、钢铁、水泥等产业造成了较大压力。

 

首先，在火电、水泥等典型低浓度碳排放行业中，二氧化碳捕集成本分别高达200~600元/吨和305~730元/吨。尽管这一成本水平已较国际平均水平有所降低，但相较于当前国内碳市场价格以及企业的减排成本承受能力，仍难以满足大规模商业化应用的需求。

 

其次，CCUS减排潜力大，但受制于源汇匹配错位问题，我国大规模排放源主要位于东部沿海地区，化石能源资源主要分布在中西部，而适合封存的盆地主要分布在东北和西北地区。

 

从技术迭代进程来看，第二代、第三代先进捕集技术的发展相对滞后，增钨压富氧燃烧、化学链燃烧等具备低成本潜力的前沿技术，目前均处于中试及以下的研发阶段，尚未实现工业化应用。此外，在二氧化碳高价值利用领域，CO₂矿化利用、微藻生物利用、二氧化碳合成高附加值化学品等新兴技术路线，大多处于实验室研发或小规模中试阶段，尚未形成具备市场竞争力的规模化应用能力，限制了CCUS产业价值链条的延伸。

 

在机制体系层面，政策法规、技术标准以及跨行业协作机制的不完善，成为制约CCUS产业规范化、规模化发展的重要瓶颈。在政策法规方面，我国目前尚未出台专门针对CCUS产业的专项法律法规，对CCUS项目的审批流程、安全监管、责任划分、长期封存保障等关键环节缺乏明确的法律界定，导致项目推进过程中存在诸多政策不确定性。在技术标准体系建设上，尽管相关部门已启动标准制定工作，但核心标准《碳捕集、利用与封存（CCUS）项目温室气体减排量化和核查技术规范》仍处于推进完善阶段，尚未正式实施。这使得CCUS项目产生的减排量难以进行科学、统一的量化与核查，为项目的监管与市场交易带来了极大不便。

 

值得一提的是，当前我国碳市场尚未将CCUS项目产生的碳减排量正式纳入抵消范畴。企业开展CCUS项目难以获得稳定的碳信用收益，极大削弱了市场主体的参与积极性。

 

CCUS产业链条漫长，涉及电力、钢铁、油气、化工、运输等多个不同行业，跨行业协作壁垒突出问题尤为明显。在碳源与封存库的匹配衔接、各环节责权利的划分、技术研发成果的知识产权归属等核心问题上，缺乏有效的协同机制，导致资源难以高效整合，严重阻碍了项目的规模化推进。

 

经济可行性不足仍是当前制约CCUS产业规模化发展的最关键瓶颈。其核心问题在于项目投入与收益的严重失衡。CCUS项目具有前期投资规模大、技术研发成本高、投资回收周期长的显著特点，而国内目前缺乏针对CCUS产业的多元化投融资机制。银行信贷、产业基金等资金渠道对CCUS项目的支持力度不足，尤其是高校和科研团队的实验室技术成果，由于缺乏足够的资金支持，难以进入工业场景进行中试和产业化验证，导致技术转化效率偏低。

 

中国石化集团有限公司发展计划部（新能源办公室）副总经理刘应红认为，二氧化碳原料化是深度脱碳的关键所在，可与绿氢耦合生产低碳甲醇、低碳甲烷等，并进一步生产绿色的烯烃，转化为高附加值的化学品、燃料或材料，重塑炼化传统生产模式，构建“以废为材”的循环经济体系。二氧化碳化学利用目前已打通了一些技术，但整体上成本还比较高，现阶段与化石基产品难以竞争，初步测算在碳价分别为168元/吨、77元/吨、790元/吨的时候，绿醇、绿氨、氯甲烷才有竞争力。

 

未来CCUS发展需要技术降本、政策赋能、产业协同三轨并行，叠加产品的绿色认证，可有力推动二氧化碳利用，从技术释放迈向规模化的商业应用。

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未来布局

 

面对当前产业发展面临的多重瓶颈，国内CCUS产业并未停滞不前，而是积极探索突破路径，通过技术攻关、集群化建设与国际合作等多条路径协同推进。这其中，一批重点项目与创新举措已进入实质性推进阶段，为“十五五”期间CCUS产业从规模化示范全面迈向商业化应用奠定了坚实基础，也为我国实现碳达峰、碳中和目标提供了重要支撑。

 

在企业层面，国内能源与工业领域的龙头企业充分发挥引领带动作用，持续加大CCUS产业的布局与投入力度，成为产业发展的核心动力。

 

技术创新与产业协同已成为突破CCUS产业发展瓶颈的关键抓手，各方力量正加速汇聚形成发展合力。在产业协同层面，由国务院国资委牵头推动，中国石油与中国华能联合发起的“中央企业CCUS创新联合体”建设工作正稳步推进。该联合体整合了国内数十家中央企业的技术、资金、场景资源，覆盖CCUS全产业链的技术研发、装备制造、项目运营与市场应用等各个环节，旨在打通技术研发与产业化应用之间的“最后一公里”，加速成熟技术的规模化推广。

 

在技术创新层面，一批具备自主知识产权的关键技术正加速突破，全流程数字化管理、化学链燃烧、膜分离等前沿技术路线成为研发热点。在市场机制建设层面，相关政策的完善工作正有序推进。业内普遍预期“十五五”期间，全国碳市场正式将CCUS项目产生的碳减排量纳入抵消范畴。这将为CCUS项目带来稳定的碳信用收益，极大激发市场主体的参与积极性。

 

同时，跨区域CO₂运输管网的共建共享举措已在部分地区启动试点，通过构建互联互通的二氧化碳运输网络，有效降低中小规模CCUS项目的运输成本，预计管网覆盖区域内的项目捕集成本可下降25%左右。

 

业内专家普遍认为，未来5至10年是我国CCUS产业发展的关键战略窗口期。在此期间，通过持续完善政策支撑体系、加大核心技术创新力度、构建成熟的商业化运营模式，有望推动CCUS产业实现从规模化示范到商业化落地的跨越式发展，成为我国碳减排体系的核心支撑力量。

 

全球碳捕集与封存研究院首席执行官贾里德·丹尼尔斯在接受媒体采访时明确表示，中国近年来在CCUS领域的示范项目建设成效显著，项目技术成熟度、运营稳定性和规模化水平不断提高。这不仅为其自身大规模商业化项目的推进奠定了坚实基础，而且为全球CCUS产业发展提供了宝贵的实践经验，在全球CCUS发展格局中发挥着日益重要的领导作用。