孙立泉

近日，《碳捕集、利用与封存技术》由中国石化出版社出版。该书由中石化节能环保工程科技有限公司联合中国石油大学（华东）、中国矿业大学（北京）等长期从事CCUS（碳捕集、利用和封存）技术研究的科研团队组织编写。该书从温室效应对生态环境影响、碳减排公约发展历程出发，介绍碳捕集、利用与封存技术分类及现状，详细论述二氧化碳捕集技术、二氧化碳运输技术、二氧化碳利用技术、二氧化碳封存技术、二氧化碳固定技术、二氧化碳监测技术，以及CCUS相关政策与法律法规体系、CCUS财税激励政策、CCUS投融资模式、国内外典型案例分析。

CCUS技术将贡献13%的二氧化碳减排量

全球气候变暖日益严峻已成为威胁人类可持续发展的主要因素之一，削减温室气体排放以减缓气候变化成为当今国际社会关注的热点。世界各国政府一直致力于相关的科学研究和技术开发，以增强应对气候变化的科技能力。

在众多温室气体减排技术方案中，CCUS是一项新兴的、可实现化石能源大规模低碳利用的技术，是众多碳减排方法中最具现实意义和可能性的途径。除了节能与提高能源利用效率、发展新能源与可再生能源、增加碳汇，CCUS技术将是未来减缓二氧化碳排放的重要技术选择。根据2015年国际能源署（IEA）的模拟分析，目标是在2050年将全球气温升高限制在2摄氏度内，以及实现温室气体减排50%，CCUS技术将为此贡献13%的二氧化碳减排量。

作为一项具有战略意义的新兴温室气体控制技术，CCUS技术总体上尚处于研发和工程示范阶段， 目前仍存在许多制约其发展的突出问题，主要包括能耗高、成本高、可持续发展效益不显著、指导性的政策和法规缺失等。大规模推广应用，还需要在技术、成本、政策和法规等方面做好准备。

CCUS技术有哪些

CCUS技术是指将工业排放的二氧化碳捕集分离后，通过管道技术输送至油气田或封存点，用于提高油气采收率和永久封存在地下。书中介绍，目前处于商业应用和工业试验的二氧化碳利用技术有化工领域利用技术、二氧化碳微藻炼油技术、二氧化碳驱油技术、二氧化碳驱气技术和二氧化碳驱替苦咸水技术等。

二氧化碳捕集系统是CCUS系统的第一个环节，即将化石燃料电厂、钢铁厂、水泥厂、炼油厂、合成氨厂等生产过程中产生的二氧化碳进行捕集分离，以减少二氧化碳排放，保护环境，实现二氧化碳资源化利用或进行埋存。将捕获的二氧化碳进行合理利用不仅能减缓温室效应的压力，而且能回收捕集二氧化碳的成本，创造一定的经济价值。根据二氧化碳捕集系统的技术基础和适用性，二氧化碳捕集分离技术通常分为燃烧前捕集技术、燃烧后捕集技术、富氧燃烧技术及其他新兴碳捕集技术等。

二氧化碳的运输是实现CCUS技术的重要一环。该环节将捕获到的二氧化碳运输到封存地点。因此，二氧化碳的运输对于整个CCUS安全、成功运行至关重要。二氧化碳陆路车载运输和内陆船舶运输技术已成熟，主要应用于规模10×104吨/年以下的二氧化碳输送，成本分别约为1.10元/（吨·千米）。二氧化碳海底管道输送技术在国内尚处于概念研究阶段。二氧化碳陆地管输技术是最应用潜力和经济性的技术，目前输送成本低于1.0元/（吨·千米）。我国已完成100×104吨/年输送能力的管道项目初步设计，具备大规模管道设计能力，正在制定相关设计规范。二氧化碳的运输与天然气的运输有相似之处，因此可以借鉴天然气的运输方式。目前二氧化碳运输的主要方式有，管道运输、罐车运输和船舶运输。其中罐车运输又可分为公路罐车运输和铁路罐车运输。

在二氧化碳的利用方面，可以推进能源生产技术的变革。目前在我国的各个行业和人民的日常生活中都需要大量能源，将二氧化碳捕集利用与能源结合在一起，既可以利用二氧化碳提高石油、煤层气的采收率，又可以将二氧化碳用于增产天然气、开发地热等新能源，以实现能源的高效利用和增产创收。还可以打造新的资源开发技术。

二氧化碳封存是指将大型排放源产生的二氧化碳捕集、压缩后运输到选定地点长期封存，而不是释放到大气中。现已发展出多种封存方式，包括注入一定深度的地质构造（如咸水层、枯竭油气藏）、注入深海，或者通过工业流程将其凝固在无机碳酸盐之中。二氧化碳封存技术是减缓全球气候变暖最有效的技术之一，是国际社会应对气候变化的重要策略，这在全球范围内已成为共识。不仅是发达国家，在发展中国家，该技术同样是众多学者竞相研究的热点。二氧化碳封存技术在中国发展起步较晚，目前正处于发展研制阶段，但发展势头强劲，有明显赶超多数发达国家的趋势，这正是得益于国家在政策与科研经费方面的大力支持及广大科研人员的奋勇拼搏，可以预见几年之后中国在该技术领域将拥有强大的话语权。

CCUS技术具有良好发展优势

我国目前正处在工业化、信息化、城镇化、市场化、国际化深入发展的重要时期。今年政府工作报告中指出，扎实做好碳达峰碳中和各项工作，制定2030年前碳排放达峰行动方案，优化产业结构和能源结构。

一方面，经济发展保持长期向好的趋势，必将为科技事业发展提供坚实保障。另一方面，突破能源资源环境瓶颈制约，解决发展不平衡、不协调、不可持续的问题，对科技创新提出更加迫切的需求。因此，在我国致力于进入绿色、清洁、低碳发展的新阶段的背景下，CCUS技术有着良好的发展优势。

《碳捕集、利用与封存技术》致力于提供碳达峰碳中和的工业技术路线，推进利用CCUS技术实现化石能源大规模低碳利用，研读该书还可以推进CCUS技术作为一项大规模实现低碳减排的技术，在控制温室气体排放方面发挥出不可替代的作用。可供化工、发电、环境、冶金、水泥、石油等领域从事大气环境保护、碳减排、废气治理、油气开采等相关专业的技术人员、研究人员与管理人员参考，也可作为高等院校化学工程、环境工程、热能工程、石油工程等领域的研究生、本科生教材。