实现碳中和目标的CCUS产业发展展望

能源经济预测与展望研究报告 FORECASTING AND PROSPECTS RESEARCH REPORT CEEP-BIT-2024-004（总第 76 期） 实现碳中和目标的 CCUS 产业 发展展望 2024 年 1 月 7 日 北京理工大学能源与环境政策研究中心 http://ceep.bit.edu.cn 能源经济预测与展望研究报告发布会 主办单位：北京理工大学能源与环境政策研究中心 碳中和系统工程北京实验室 能源经济与环境管理北京市重点实验室 协办单位：北京理工大学管理与经济学院 碳中和系统与工程管理国际合作联合实验室 北京经济社会可持续发展研究基地 中国“双法”研究会能源经济与管理研究分会 中国能源研究会能源经济专业委员会 《煤炭经济研究》编辑部 中国煤炭学会碳减排工程管理专业委员会 特别声明 本报告是由北京理工大学能源与环境政策研究中心研究团队完成的系列研究报告之一。如果需要转载，须事先征得中心同意并注明“转载自北京理工大学能源与环境政策研究中心系列研究报告”字样。 实现碳中和目标的 CCUS 产业发展展望 执 笔 人：魏一鸣、康佳宁、刘兰翠、张云龙、彭凇 作者单位：北京理工大学能源与环境政策研究中心 联 系 人：康佳宁 研究资助：国家自然科学基金项目（72293605，72104025） 北京理工大学能源与环境政策研究中心 北京市海淀区中关村南大街 5 号 邮编：100081 电话：010-68918551 传真：010-68918651 E-mail: kangjianing@bit.edu.cn 网址：http://ceep.bit.edu.cn Center for Energy and Environmental Policy Research Beijing Institute of Technology 5 Zhongguancun South Street, Haidian District, Beijing 100081, China Tel: 86-10-68918551 Fax: 86-10-68918651 E-mail: kangjianing@bit.edu.cn Website: http://ceep.bit.edu.cn1 实现碳中和目标的 CCUS 产业发展展望 随着全球应对气候变化进程的不断加深和我国碳中和目标的提出，碳捕集利用与封存（CCUS）技术在实现各国二氧化碳减排目标、保障能源安全中的重要作用越来越凸显。作为首次对全球气候行动进行全方位回顾的联合国气候变化大会，COP28协议呼吁在2050年前逐步减少“未采用碳捕集措施的煤电设施”，进一步强调了CCUS技术在煤炭减排和降低全球排放方面将发挥不可或缺的作用。我国碳中和目标的实现对CCUS技术需求巨大，加快构建CCUS产业链对处理好低碳转型的新旧产业衔接，统筹高质量发展与大规模减排具有重要的引领和支撑作用。然而，我国CCUS产业体系尚未形成，亟需加强与碳中和目标相匹配的CCUS产业总体布局。基于此，本报告着重分析了碳中和目标下我国CCUS产业发展意义与现状、未来挑战和新兴需求，并提出相应的发展建议。 一、CCUS产业化发展意义与趋势 近年来，CCUS技术发展迅速、项目批量上线、创新能力持续提升，其技术内涵和外延不断丰富与拓展，已经形成以传统CCUS技术为主，BECCS和DACCS技术为辅的完整技术体系。随着CCUS项目在多个行业增速推广，全球CCUS产业化发展态势明显。然而，我国CCUS技术发展还面临着技术成熟度不高、成本竞争力较低和工程示范水平不足的问题，无法满足碳中和目标下大规模二氧化碳减排的任务要求。现阶段，我国CCUS产业整体上正处于规模化、高质量发展2 的战略机遇期，既具有现实基础，也具有长期效益，亟需抓住时机，加强CCUS产业链整体布局，全面赋能碳中和时代高质量发展。 （一）CCUS产业化在实现碳中和目标过程中将发挥关键作用 在支撑高质量发展、应对气候变化与保障能源安全的多重目标下，CCUS技术是基于我国特定国情和资源禀赋实现碳中和的必然选择。CCUS技术与传统的煤电、煤化工等煤基能源产业具有巨大的耦合潜力和应用空间，同时也是实现钢铁、水泥等难减排行业深度脱碳的必不可少的技术选择。据北理工能源与环境政策研究中心预测，在碳中和目标约束下，即使大力发展以风能、光伏为代表的先进低碳技术和能效提高技术，2030年到2060年间仍将有累计约239-335亿吨的CO2排放需要通过CCUS技术实现减排。 CCUS产业化是实现以CCUS为基础的低碳-零碳-负碳技术体系规模化应用的基础。在传统减缓气候变化的努力之外，以CCUS为基础的碳移除技术对于实现既定减排目标至关重要。研究表明，到2060年，我国仍存在部分无法通过传统减排手段削减的温室气体，需要通过植树造林、BECCS和DACCS等碳移除技术加以抵消，以使大气中的二氧化碳浓度降低到更安全的范围内，甚至实现负碳排放。 CCUS产业化对提升技术成熟度、加快技术学习率具有重要意义。从已投运示范项目捕集成本来看，我国各行业CCUS技术的示范成本仍然偏高，煤化工和石油化工领域的捕集成本为250~400元/吨二氧化碳，电力、水泥行业的捕集成本则高达200~600元/吨二氧化碳和305~730元/吨二氧化碳。CCUS产业化的发展不仅会带来规模效应，3 而且还促进了产业内外的知识共享，对于加速全流程项目成本降低所需的学习率至关重要。 加强CCUS产业体系建设对统筹我国低碳转型的新旧产业衔接、增强创新升级动力等方面具有重要的引领和支撑作用。CCUS技术体系复杂，涉及数十条技术路径和几十种工艺组合，产业价值链长、关联性强、带动力大。CCUS产业体系建设将带来建筑设施、施工设备、关键原材料等需求的增长，为传统行业注入增长活力，推动包括专用设备制造业在内的传统产业转型升级。同时，CCUS产业化也有望带动超过千亿规模的新兴产业大规模发展，有助于培育二氧化碳泄露监测、封存量核证、地质封存保险等新业态，以及碳管理服务业、核证减排交易市场、绿色投融资、数智化综合服务系统等新市场。 CCUS技术产业化可以促进低碳经济高质量增长，有助于实现公正转型。CCUS产业化可以刺激各关联行业的绿色投资[1], 预计到2060年, CCUS技术部署可以为化石能源发电、钢铁、化工和生物质生产等行业创造累计4000~6000亿美元的产业增加值。在协同减少CO2和污染物的同时, 能够降低能源低碳转型中占全球GDP的1.25%~1.49%规模的化石能源资产搁浅[1]。此外，可以通过创造适应绿色未来的新兴行业, 缓解我国低碳转型可能伴随的大量失业, 预计累积提供至少300余万新增工作岗位[1]。 （二）CCUS产业化发展受到全球高度重视 全球各国，尤其是欧美国家，高度重视CCUS产业化发展和技术创新研发投入。美国提出在未来25年内将CCUS技术的产业化部署规4 模提升至约5亿吨CO2/年。欧盟净零排放目标需要CCUS技术在2050年贡献2.8~6.1亿吨CO2/年的减排量。为此，欧盟创立了总额为100亿欧