CCUS是將“碳負(fù)債”轉(zhuǎn)化為“碳收益”的主要技術(shù)之一，具有社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益雙贏特性，已獲得國(guó)際社會(huì)的普遍認(rèn)同。

從全球來(lái)看，CCUS項(xiàng)目主要在美國(guó)、加拿大等國(guó)家率先開(kāi)展，特別是美國(guó)自20世紀(jì)50年代開(kāi)始進(jìn)行CCUS-EOR（二氧化碳提高石油采收率）項(xiàng)目研究后，目前已具備成熟的CCUS-EOR工業(yè)體系。21世紀(jì)以來(lái)，美國(guó)、加拿大、澳大利亞、日本及阿聯(lián)酋等國(guó)家加速推進(jìn)二氧化碳捕集項(xiàng)目的工業(yè)化。

從國(guó)內(nèi)技術(shù)發(fā)展情況看，我國(guó)CCUS-EOR研究起步較早，石油企業(yè)及有關(guān)院校早在20世紀(jì)60年代就開(kāi)始探索二氧化碳驅(qū)油技術(shù)，但因氣源、機(jī)理認(rèn)識(shí)、裝備等問(wèn)題，產(chǎn)業(yè)化發(fā)展滯后。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，國(guó)家和石油企業(yè)相繼設(shè)立CCUS-EOR重大科技攻關(guān)和示范工程項(xiàng)目，大大推動(dòng)了關(guān)鍵技術(shù)的突破和礦場(chǎng)試驗(yàn)的成功。

在“雙碳”背景下，CCUS技術(shù)作為國(guó)際公認(rèn)的大規(guī)模直接減排技術(shù)，是國(guó)家碳中和目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的重要支撐，其戰(zhàn)略重要性進(jìn)一步得到確認(rèn)，2020年以來(lái)我國(guó)的CCUS示范項(xiàng)目數(shù)量明顯增多。2022年8月，國(guó)內(nèi)首個(gè)百萬(wàn)噸級(jí)CCUS項(xiàng)目齊魯石化-勝利油田項(xiàng)目建成投產(chǎn)，標(biāo)志著我國(guó)CCUS產(chǎn)業(yè)進(jìn)入技術(shù)示范中后段——成熟的商業(yè)化運(yùn)營(yíng)，為大規(guī)模開(kāi)展CCUS項(xiàng)目建設(shè)提供了更豐富的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)數(shù)據(jù)。

近年來(lái)，我國(guó)CCUS技術(shù)快速發(fā)展，構(gòu)建了碳捕集、利用與封存全流程技術(shù)體系，形成了不同濃度排放源的二氧化碳捕集技術(shù)，并在煤電、石化、水泥及鋼鐵等行業(yè)開(kāi)展了大量示范應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2024年8月，我國(guó)已投運(yùn)CCUS項(xiàng)目67個(gè)，包括61個(gè)投運(yùn)中項(xiàng)目和6個(gè)間歇運(yùn)行項(xiàng)目。

從在運(yùn)行的CCUS項(xiàng)目碳利用或封存方式來(lái)看，提高石油采收率（EOR）是最主要、技術(shù)最成熟的碳利用方式。有22個(gè)已投運(yùn)項(xiàng)目明確其將捕集的二氧化碳用于提高石油采收率，其中17個(gè)CCUS項(xiàng)目將捕集的二氧化碳僅用于EOR。規(guī)模最大的EOR項(xiàng)目為齊魯石化-勝利油田二氧化碳捕集利用與封存全流程項(xiàng)目。國(guó)內(nèi)二氧化碳生物利用方式主要為二氧化碳微藻養(yǎng)殖并制備高附加值產(chǎn)品。廣東能源湛江生物質(zhì)電廠煙氣微藻固碳工程示范是國(guó)內(nèi)首個(gè)生物質(zhì)電廠原始煙氣微藻固碳工程示范。二氧化碳礦化利用的方式為利用其處理固廢生產(chǎn)碳酸鈣、石膏、養(yǎng)護(hù)混凝土砌塊等材料，代表性項(xiàng)目為2023年京博集團(tuán)建成的全球首個(gè)10萬(wàn)噸級(jí)二氧化碳直接利用CCUS示范項(xiàng)目。該項(xiàng)目利用鋼鐵、電力、水泥等行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的鋼渣、鎂渣、爐渣、電石渣等大宗固廢，在不借助外部熱源、不使用任何水泥的條件下與企業(yè)脫硫脫硝、合格外排的二氧化碳煙氣發(fā)生礦化反應(yīng)，每噸碳礦化材料吸碳固碳0.3~0.5噸，形成快速捕碳固碳的多功能負(fù)碳材料產(chǎn)品。還有15個(gè)已投運(yùn)的CCUS項(xiàng)目用途為綜合性的，包括EOR、礦化利用、制化學(xué)品、食品加工、食品冷鏈、生產(chǎn)氮肥、氣焊保護(hù)等用途。此外，有9個(gè)CCUS項(xiàng)目未公布捕集的二氧化碳的用途。

從CCUS技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域看，我國(guó)CCUS示范項(xiàng)目行業(yè)覆蓋面不斷擴(kuò)大，目前國(guó)內(nèi)已建成的CCUS示范項(xiàng)目的二氧化碳捕集源已涵蓋電力、油氣、化工、水泥、鋼鐵等多個(gè)行業(yè)。其中，電力行業(yè)和化工行業(yè)示范項(xiàng)目已超過(guò)20個(gè)。此外，還有超過(guò)40個(gè)規(guī)劃和投運(yùn)中的示范項(xiàng)目來(lái)自油氣、煤化工、石油化工、乙醇制備和化肥生產(chǎn)等行業(yè)。

值得注意的是，近年來(lái)我國(guó)各領(lǐng)域CCUS項(xiàng)目建設(shè)投入雖日益增加，但相比美國(guó)等技術(shù)應(yīng)用發(fā)展領(lǐng)先國(guó)家，國(guó)內(nèi)CCUS項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模偏小，導(dǎo)致目前全國(guó)在運(yùn)營(yíng)CCUS項(xiàng)目的碳捕集能力總和占全球比例僅為4.6%。

盡管CCUS是一種可行的減排技術(shù)，但要實(shí)現(xiàn)商業(yè)利用還面臨諸多挑戰(zhàn)。首先，成本高、能耗高、效益差的問(wèn)題依然存在，亟須加強(qiáng)CCUS全技術(shù)鏈創(chuàng)新，突破捕集、利用的理論和技術(shù)瓶頸，加快低濃度排放源的低能耗、低成本捕集技術(shù)研發(fā)。其次，二氧化碳化工轉(zhuǎn)化利用技術(shù)、生物利用技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)有待突破。再次，CCUS產(chǎn)業(yè)發(fā)展生態(tài)仍需完善。未來(lái)，隨著國(guó)家政策效能釋放，我國(guó)將持續(xù)著力構(gòu)建低碳、零碳的CCUS產(chǎn)業(yè)鏈，不斷創(chuàng)新和發(fā)展相關(guān)政策、法律法規(guī)和商業(yè)模式，國(guó)內(nèi)CCUS技術(shù)應(yīng)用市場(chǎng)、政策環(huán)境將不斷完善，為CCUS產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供更多助力。

對(duì)于CCUS，市場(chǎng)更關(guān)注的環(huán)節(jié)是“用”。驅(qū)油后進(jìn)行封存，是全球CCUS總的發(fā)展趨勢(shì)。我國(guó)CCUS在驅(qū)油領(lǐng)域發(fā)展的潛力很大，一方面，含油氣盆地具有多個(gè)油氣藏及大量的咸水層，是最有利的封存場(chǎng)所，初步評(píng)價(jià)具有上萬(wàn)億噸的封存潛力；另一方面，源-匯優(yōu)化涉及社會(huì)經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)業(yè)技術(shù)、自然環(huán)境和國(guó)土空間等多個(gè)要素，且碳源、碳匯具有時(shí)空動(dòng)態(tài)變化特征，需要從全局最優(yōu)的角度開(kāi)展源-匯匹配。此外，我國(guó)含油氣盆地分布范圍廣，具有很好的源-匯匹配性，可以進(jìn)行多目標(biāo)最優(yōu)化源-匯匹配。綜上分析，未來(lái)圍繞含油氣盆地建設(shè)多個(gè)驅(qū)油封存中心，形成捕集-輸送-驅(qū)油封存利用產(chǎn)業(yè)集群，打造區(qū)域零碳低碳基地，或?qū)⒊蔀槲覈?guó)推動(dòng)CCUS產(chǎn)業(yè)發(fā)展關(guān)注的重要方向之一。例如，以渤海灣盆地為中心，形成輻射京津冀的渤海灣盆地千萬(wàn)噸級(jí)CCUS項(xiàng)目群；以華東、江蘇、上海等區(qū)域?yàn)橹行?，形成長(zhǎng)三角千萬(wàn)噸級(jí)開(kāi)放式CCUS產(chǎn)業(yè)集群。中國(guó)石化正在研究建設(shè)含油氣盆地驅(qū)油封存中心，推動(dòng)形成捕集、輸送、利用、封存的產(chǎn)業(yè)集群。