近年来我国在CCUS技术应用和工程示范方面均取得显著进展，但整体上仍面临成本与能耗高、技术锁定风险大、政策与资金支持不足等挑战。近日，在京举办的“2025年能源经济预测与展望研究报告发布会”发布的《碳捕集技术发展前沿与趋势预测》（以下简称《报告》），分析了国内碳捕集技术发展的现状与面临的挑战，提出“十五五”期间，亟需加快统筹相关基础研究、技术开发、装备研制、集成示范和产业培育，全面提升碳捕集技术的核心竞争力。
示范项目接连落地
《报告》指出，截至2024年7月，全球商业化CCUS项目为628个（含在建/拟建），总捕集能力增至4.2亿吨/年，连续4年增速超过50%。新投运项目在单体规模上有扩大趋势，应用场景也展现出更加多元化的发展态势。我国已有处于各发展阶段的CCUS示范项目120个，具备捕集能力600万吨/年，低成本、低能耗的新一代技术快速发展，正由中试逐步向工业示范过渡。小规模试点、大规模示范、产业化建设项目持续推进。
据报道，齐鲁石化-胜利油田CCUS项目是我国首个百万吨级CCUS项目，该项目将齐鲁石化生产过程中产生的二氧化碳捕集后输送至胜利油田注入地层封存并驱油，既降碳减排又驱油增产。截至2024年11月底，累计注入封存二氧化碳150余万吨，平均单井产量提升36.8%。
2024年12月26日，由宁东能源化工基地管委会、国家能源集团宁夏煤业有限责任公司与中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司共同合作开发的宁夏300万吨级CCUS示范项目二期项目合作方案正式签订，标志着我国最大的碳捕集利用与封存全产业链示范项目迈入了全面提档加速阶段。宁夏300万吨CCUS示范项目总投资约102亿元，项目分为三期。项目建成达产后，每年可减排二氧化碳可达300万吨，30年运营期内，可累计注入二氧化碳7450万吨，累计增油1700万吨以上。三期项目计划“十五五”期间开工，主要建设150万吨/年CO2捕集及驱油封存、50万吨/年CCS工程，末端减排CO2总规模达到300万吨/年，总投资约60亿元。
新型捕集技术迅速发展
《报告》认为全球碳捕集技术正朝着稳定高效、低能耗和低成本趋势发展。碳捕集技术代际发展遵循着由工艺改进向技术革新的演进路径：第一代技术为以化学吸收法中的基础胺溶剂为主；第二代技术通过复配胺溶剂等优化显著提升能效和经济性；第三代技术在新材料和工艺上取得突破。新型技术革新方向有：传统技术升级，前沿技术包括催化解吸、电化学解吸；生物技术应用，前沿技术为生物碳捕集；以及颠覆性创新，前沿技术包括电化学捕集、界面捕集以及电/热捕集转化一体化。
我国示范项目的碳捕集成本整体处于全球中等偏低水平，具有一定的发展优势，大部分技术已进入工业示范阶段。碳捕集技术成熟度总体与全球水平较为接近，呈现“并跑”与“跟跑”并存的状态。
“我们认为CCUS技术未来发展的方向主要有：第一是材料的创新；第二是专用设备的研发以及规模化生产；第三是产业和系统的集成，与风光电以及氢能技术的耦合；第四是新兴碳基技术的发展，包括低能耗的绿色产品。”《报告》共同执笔人北京理工大学化学与化工学院教授刘贺磊表示。
北京理工大学能源与环境政策研究中心康佳宁副教授指出，未来CCUS应通过技术本身的迭代升级和优化，攻克相关的瓶颈以弥补薄弱环节。同时，重视政策扶持与市场机制建设，加快推动CCUS产业集群建设。
技术发展面临多重挑战
《报告》提出，我国碳捕集技术发展面临多方面挑战：
一是在专利申请全球化方面尚显不足。我国机构几乎仅限于在本国申请专利，这或将对我国未来CO2捕集专利的海外技术转移构成严重制约。美日专利在全球申请的保护国家数为我国专利的2.5倍以上，均把我国视为核心专利布局的重点目标国。
二是技术仍处于成本曲线的高点。碳捕集技术的部署仍面临高昂的初期资本投入挑战，且未来成本下降的趋势存在很大的不确定性。碳捕集成本预计将随着技术进步和政策支持稳步下降，但实现大规模减幅仍需持续的创新投入、市场激励和国际合作。
三是面临适配性和代际权衡挑战。碳排放源空间分布广且类型复杂，导致碳捕集技术在与碳汇的空间匹配性、成本效益性以及材料环境友好性等方面存在严峻挑战。应审慎权衡技术的代际选择，避免技术锁定风险，寻找长期最优的捕集技术部署路径。
四是运行稳定性和高附加值转化有待提高。长期运行中的设备稳定性、材料耐久性等关键指标的安全性和可靠性有待提高。上游捕集端的净成本与下游市场的成熟度密切相关，迫切需要通过下游产业的进步发展来分摊和抵消成本压力。
五是保障机制和评估标准有待完善。针对碳捕集技术的实质性补贴、税收优惠等经济性激励，在力度和覆盖范围上仍然有限。针对碳捕集技术全过程的统一标准尚不完善，地方标准和行业标准存在差异。
《报告》建议我国碳捕集技术要加强创新体系总体布局，重点突破一批关键基础理论和前沿技术；加大资金投入和政策支持，完善市场机制和技术标准；加强碳捕集技术预见与监测，优化核心技术海外知识产权布局。
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