中国二氧化碳捕集利用与封存(CCUS)年度报告(2021)

序2020 年 9 月 22 日，习近平主席在第七十五届联合国大会上发表重要讲话，提出我国“二氧化碳排放力争于 2030 年前达到峰值，努力争取2060 年前实现碳中和”。习近平总书记关于碳达峰、碳中和作出的一系列重大宣示和重要论述，为我国应对气候变化和绿色低碳发展明确了目标与方向，为强化全球气候行动注入了强大的政治推动力。二氧化碳捕集利用与封存技术 (CCUS) 作为一种大规模的温室气体减排技术，近年来在生态环境部、科技部、发改委等部门的共同推动下，CCUS 相关政策逐步完善，科研技术能力和水平日益提升，试点示范项目规模不断壮大，整体竞争力进一步增强，已呈现出良好的发展势头。但总体上看，我国面向碳中和的绿色低碳技术体系还尚未建立，重大战略技术发展应用尚存缺口，现有减排技术体系与碳中和愿景的实际需求之间还存在较大差距。有研究表明，CCUS 将成为我国实现碳中和目标不可或缺的关键性技术之一，需要根据新的形势对 CCUS 的战略定位进行重新思考和评估，并在此基础上加快推进、超前部署。《中国二氧化碳捕集利用与封存 (CCUS) 年度报告 (2021)――中国CCUS 路径研究》的发布适逢其时，对于研究中国碳达峰碳中和目标下 CCUS 的战略定位和发展路径起到重要作用，有助于支撑政策制定者在战略、规划和政策层面开展 CCUS 相关工作，有助于研究者基于当前对 CCUS 的认知确定未来不同时期的排放锚点，同时也有助于公众了解CCUS 相关知识，认识 CCUS 的地位和作用，共同推动我国碳达峰碳中和目标的实现。李  高生态环境部应对气候变化司司长01 报告召集人蔡博峰生态环境部环境规划院碳达峰碳中和研究中心李  琦中国科学院武汉岩土力学研究所张  贤中国 21 世纪议程管理中心报告引用：蔡博峰，李琦，张贤 等 . 中国二氧化碳捕集利用与封存 (CCUS) 年度报告 (2021)――中国 CCUS 路径研究 [R]. 生态环境部环境规划院 , 中国科学院武汉岩土力学研究所 , 中国 21 世纪议程管理中心 .2021.02 作者（按姓氏拼音排序）蔡博峰生态环境部环境规划院碳达峰碳中和研究中心曹  成西南石油大学曹丽斌生态环境部环境规划院碳达峰碳中和研究中心陈文会清华大学陈竹君上海理工大学董金池生态环境部环境规划院碳达峰碳中和研究中心樊静丽中国矿业大学（北京）江  勇中国地质大学（北京）姜  丰中国石油大学（华东）雷涯邻北京化工大学雷  宇生态环境部环境规划院碳达峰碳中和研究中心李  超浙江大学李桂菊中国科学院武汉文献情报中心李  琦中国科学院武汉岩土力学研究所李  清中国石油吉林油田分公司二氧化碳捕集埋存与提高采收率开发公司李霞颖中国科学院武汉岩土力学研究所李小春中国科学院武汉岩土力学研究所梁  希广东南方碳捕集与封存产业中心刘传望中国地质大学（北京）03 作者（按姓氏拼音排序）刘桂臻中国科学院武汉岩土力学研究所刘玲娜中国地质大学（北京）刘  琦中国石油大学（北京）鲁  玺清华大学吕  晨生态环境部环境规划院碳达峰碳中和研究中心庞凌云生态环境部环境规划院碳达峰碳中和研究中心彭  勃中国石油大学（北京）史明威中国 21 世纪议程管理中心谭永胜中国科学院武汉岩土力学研究所汪黎东华北电力大学王楠日本德勤咨询公司魏文栋上海交通大学伍鹏程广东省环境科学研究院武  龙Equinor ASA杨  波清华大学杨晓亮油气行业气候倡议组织昆仑气候产业投资基金张  立生态环境部环境规划院碳达峰碳中和研究中心张  贤中国 21 世纪议程管理中心赵晏强中国科学院武汉文献情报中心04 贡献作者（按姓氏拼音排序）荆润秋华北电力大学李早元西南石油大学廖  扬中国石油大学（北京）马  乔山东大学蒲晓林西南石油大学石运旺中国石油大学（北京）王  贵西南石油大学王茹洁华北电力大学王一彪中国石油大学（北京）张亚楠中国石油大学（北京）周文龙中国矿业大学（北京）05 评审专家杜祥琬中国工程院院士丁一汇国家气候中心院士何建坤清华大学教授李  阳中国石化股份公司院士黄维和中国石油天然气股份有限公司院士王金南生态环境部环境规划院院士潘家华中国社会科学院学部委员黄  晶 中国 21 世纪议程管理中心研究员吕学都亚洲开发银行气候变化首席科学家李  政清华大学教授薛  强中国科学院武汉岩土力学研究所研究员严  刚生态环境部环境规划院研究员张希良清华大学教授06 缩略语注解BECCS生物质能碳捕集与封存CCS二氧化碳捕集与封存CCU二氧化碳捕集与利用CCUS二氧化碳捕集利用与封存CO2-ECBM二氧化碳驱替煤层气CO2-EGR二氧化碳强化天然气开采CO2-EOR二氧化碳强化石油开采CO2-EWR二氧化碳强化咸水开采DAC直接空气碳捕集DACCS直接空气碳捕集与封存DRI直接还原铁EU ETS欧盟碳交易市场GCCSI全球碳捕集与封存研究院GDP国内生产总值GJ吉焦GW千兆瓦IEA国际能源署IGCC整体煤气化联合循环发电IPCC联合国政府间气候变化专门委员会IRENA国际可再生能源机构km千米KWh千瓦时MJ/kg兆焦 / 千克NACSA北美碳封存图册TWh太瓦时USGS美国地质调查局07 碳中和目标下，大力发展二氧化碳捕集利用与封存（CCUS）技术不仅是未来我国减少二氧化碳排放、保障能源安全的战略选择，而且是构建生态文明和实现可持续发展的重要手段。随着国内外对气候变化理解和谈判形势的改变，CCUS 技术内涵和外延不断丰富拓展，亟需对 CCUS 技术发展趋势进行系统研判，重新定位技术发展愿景，统筹考虑 CCUS 发展路径。碳中和目标的实现要求我国建立以非化石能源为主的零碳能源系统，经济发展与碳排放脱钩。CCUS 技术作为我国实现碳中和目标技术组合的重要组成部分，不仅是我国化石能源低碳利用的唯一技术选择，保持电力系统灵活性的主要技术手段，而且是钢铁水泥等难减排行业的可行技术方案。此外，CCUS 与新能源耦合的负排放技术还是抵消无法削减碳排放、实现碳中和目标的托底技术保障。从实现碳中和目标的减排需求来看，依照现在的技术发展预测，2050年和 2060 年，需要通过 CCUS 技术实现的减排量分别为 6 ～ 14 亿吨和10 ～ 18 亿吨二氧化碳。其中，2060 年生物质能碳捕集与封存（BECCS）和直接空气碳捕集与封存（DACCS）分别需要实现减排 3 ～ 6 亿吨和 2 ～ 3 亿吨二氧化碳。从我国源汇匹配的情况看，CCUS 技术可提供的减排潜力，基本可以满足实现碳中和目标的需求 （6~21 亿吨二氧化碳）。我国高度重视 CCUS 技术发展，稳步推进该技术研发与应用。目前，我国 CCUS 技术整体处于工业示范阶段，但现有示范项目规模较小。CCUS 的技术成本是影响其大规模应用的重要因素，随着技术的发展，我国 CCUS 技术成本未来有较大下降空间。预期到 2030 年，我国全流程CCUS（按 250 公里运输计）技术成本为 310~770 元 / 吨二氧化碳，到 2060 年，将逐步降至 140~410 元 / 吨二氧化碳。为促进中国 CCUS 技术发展，更好支撑碳达峰碳中和目标实现，建议：决策者摘要08 （1）明确面向碳中和目标的 CCUS 技术发展路径。充分考