“十二五”國家碳捕集利用與封存科技發展
專項規劃
碳捕集、利用與封存(CCUS)技術是一項新興的、具有大規模二氧化碳減排潛力的技術，有望實現化石能源的低碳利用，被廣泛認為是應對全球氣候變化、控制溫室氣體排放的重要技術之一?！秶抑虚L期科學和技術發展規劃綱要（2006-2020年）》（以下簡稱《科技綱要》）將“主要行業二氧化碳、甲烷等溫室氣體的排放控制與處置利用技術”列入環境領域優先主題，并在先進能源技術方向提出“開發高效、清潔和二氧化碳近零排放的化石能源開發利用技術”；《國家“十二五”科學和技術發展規劃》（以下簡稱《規劃》）提出“發展二氧化碳捕集利用與封存等技術”。《中國應對氣候變化科技專項行動》、《國家“十二五”應對氣候變化科技發展專項規劃》均將“二氧化碳捕集、利用與封存技術”列為重點支持、集中攻關和
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示范的重點技術領域。
為貫徹落實《科技綱要》和《規劃》的部署，配合國務院《“十二五”控制溫室氣體排放工作方案》有效實施，統籌協調、全面推進我國二氧化碳捕集、利用與封存技術的研發與示范，特制訂《國家“十二五”碳捕集、利用與封存（CCUS）科技發展專項規劃》。
一、形勢與需求
（一）碳捕集、利用與封存是應對全球氣候變化的重要技術選擇
全球氣候變化問題日益嚴峻，已經成為威脅人類可持續發展的主要因素之一，削減溫室氣體排放以減緩氣候變化成為當今國際社會關注的熱點。有關研究顯示，未來幾十年化石能源仍將是人類最主要的能量來源，要控制全球溫室氣體排放，除大力提升能源效率、發展清潔能源技術、提高自然生態系統固碳能力外，CCUS技術將發揮重要的作用。IPCC估算，全球CO2地質封存潛力至少為2000億噸，到2020年全球CO2捕集潛力為26-49億噸/年。
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（二）世界主要國家均將碳捕集、利用與封存技術作為搶占未來低碳競爭優勢的重要著力點
近年來，世界主要發達國家都投入大量資金開展CCUS研發
和示范活動，制定相應法規、政策以實現在全球低碳競爭中占得先機，并在八國集團、碳收集領導人論壇、清潔能源部長會議等多邊框架下推動該技術的發展。美國、歐盟、加拿大、英國、澳大利亞等均制定了相關技術發展路線圖，明確未來CCUS技術發展的方向和重點，先后投入總計數百億美元支持包括“未來電力2.0”、“歐盟CCS旗艦計劃”等CCUS技術研發和示范項目，還在政府引導下紛紛成立
了跨行業、跨領域的CCUS技術研發與合作平臺，推動技術的發展和應用。南非、巴西等新興經濟體也啟動了相關研究。
（三）發展和儲備碳捕集、利用與封存技術將為我國低碳綠色發展和應對氣候變化提供技術支撐
我國需要發展和儲備CCUS技術，一是我國的能源結構以煤為主，隨著我國國民經濟、城市化進程的快速發展，CO2排放量將長期處于高位，CCUS是中長期溫室氣體減排的重要技術途徑；二
是發展CO2捕集與資源化利用技術也為我國當前低碳綠色發展提
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供了新的技術途徑；三是發展捕集CO2的煤炭液化或多聯產技術以及IGCC技術和CO2提高石油采收率技術，在減排CO2的同時，有利于優化能源結構，保障我國能源安全；四是發展CCUS技術是我國煤化工、鋼鐵、水泥等高排放行業溫室氣體減排的迫切需求；此外，鑒于未來可能形成的全球性低碳產業，發展CCUS技術將是提升我國低碳技術競爭力的重要機遇。
二、現狀及趨勢
當前，CCUS技術仍存在高成本、高能耗、長期安全性和可靠性有待驗證等突出問題，需通過持續的
研發和集成示范提高技術的成熟度。我國CCUS技術鏈各環節都已具備一定的研發基礎，但各環節技術發展不平衡，距離規?；⑷鞒淌痉稇萌源嬖谳^大差距。
（一）CO2捕集技術
CO2捕集主要分為燃燒后捕集、燃燒前捕集以及富氧燃燒捕集三大類，捕集能耗和成本過高是面臨的共性問題。
燃燒后捕集技術相對成熟，廣泛應用的是化學吸收法。我國與發達國家技術差距不大，已在燃煤電廠開展了10萬噸級的工業
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示范。當前，制約該技術商業化應用的主要因素是能耗和成本較高。
燃燒前捕集在降低能耗方面具有較大潛力，國外5萬噸級中試裝置已經運行，國內6-10萬噸級中試系統試驗已啟動。當前，該技術主要瓶頸是系統復雜，富氫燃氣發電等關鍵技術還未成熟。
富氧燃燒技術國外已完成主要設備的開發，建成了20萬噸級工業示范項目，正在實施100萬噸級的工業示范；我國已建成萬噸級的中試系統，正在實施10萬噸級的工業級示范項目建設。新型規模制氧技術和系統集成技術是降低能耗的關鍵，也是現階段該技術發展的瓶頸。
（二）CO2輸送工程技術
CO2輸運包括水路和陸路低溫儲罐輸送與管道輸送兩類方式，其中管道輸送最具規模應用優勢。國外已有40年以上的商業化CO2管道輸送實踐，美國正在運營的干線管網長度超過5000千米。目前，我國CO2的輸送以陸路低溫儲罐運輸為主，尚無商業運營的CO2輸送管道。與國外相比，主要技術差距在CO2源匯匹配的管網規劃與優化設計技術、大排量壓縮機等管道輸送關鍵設備、
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