CCUS技术概述
CCUS（Carbon Capture, Utilization and Storage）即碳捕集、利用与封存技术，是应对气候变化、实现碳中和目标的重要技术路径。
技术原理
碳捕集（Capture）
从工业排放源捕获CO₂：
- 燃烧前捕集：气化重整捕集
- 燃烧后捕集：烟气分离捕集
- 富氧燃烧：纯氧燃烧产生高浓度CO₂
- 分离技术：吸收法、吸附法、膜分离法
碳利用（Utilization）
将CO₂转化为有价值产品：
- CO₂驱油：提高石油采收率
- 化工原料：合成甲醇、尿素等
- 建材生产：制造碳酸钙建材
- 微藻养殖：生产生物柴油
碳封存（Storage）
长期安全储存CO₂：
- 地质封存：注入地下咸水层
- 油气田封存：利用废弃油气藏
- 煤层封存：提高煤层气采收
- 海洋封存：深海地质构造
在油气行业的应用
CO₂驱油（EOR）
提高老油田采收率：
- 混相驱：CO₂与原油混溶
- 非混相驱：降低原油粘度
- 提高采收率：可提升10-15%
- 双重效益：增油同时封存碳
油气田碳封存
利用废弃油气藏：
- 储层条件好：孔隙度渗透率高
- 密封性强：盖层完整
- 基础设施：可利用现有井网
- 监测完善：成熟的监测技术
天然气净化
处理含CO₂天然气：
- 气田开发：高CO₂天然气处理
- 就地封存：捕集后回注地层
- 提高品质：生产管输天然气
- 成本效益：降低外输成本
国内外实践
国际案例
挪威Sleipner项目
- 全球首个商业化CCUS项目
- 年封存100万吨CO₂
- 运行25年稳定可靠
美国Petra Nova项目
- 燃煤电厂碳捕集
- 年捕集140万吨CO₂
- 用于EOR提高采收率
加拿大Quest项目
- 油砂生产碳捕集
- 年封存100万吨CO₂
- 封存于深部咸水层
中国进展
胜利油田CCUS-EOR
- 年注入CO₂40万吨
- 累计增油12万吨
- 技术体系日趋成熟
大庆油田CO₂驱
- 示范区建设完成
- 探索寒区CCUS技术
- 形成技术标准规范
神华CCS示范
- 煤化工碳捕集
- 年捕集10万吨CO₂
- 全流程技术验证
陕西延长石油CCUS
- 煤化工CO₂捕集
- 注入延长油田
- 实现一体化运作
技术挑战
经济成本
- 捕集成本高：占总成本60-70%
- 能耗大：能耗占电厂发电量25-40%
- 投资大：全流程投资巨大
- 收益不确定：碳价机制不完善
技术瓶颈
- 捕集效率：需进一步提高
- 材料研发：吸收剂性能待提升
- 长期安全：封存安全性验证
- 监测技术：泄漏监测精度
政策支持
- 碳价机制：市场价格波动
- 补贴政策：政策持续性问题
- 法规标准：配套法规不完善
- 产权界定：碳权归属不明确
降本增效路径
技术创新
- 新型吸收剂：降低能耗成本
- 模块化装置：减少建设投资
- 一体化工艺：优化流程降本
- 数字化管理：提高运行效率
规模效应
- 集中捕集：工业园区统一处理
- 管网输送：CO₂管道运输
- 集中封存：大型封存基地
- 资源共享：设施共建共享
价值提升
- 高值利用：化工产品转化
- 碳交易：碳信用收益
- 协同效应：EOR提高采收率
- 环境效益：碳排放权价值
政策环境
国家层面
- 双碳目标：2030碳达峰、2060碳中和
- 政策支持：CCUS技术列入国家重点
- 资金投入：设立专项资金支持
- 试点示范：开展重大示范工程
行业推动
- 标准制定：行业技术标准出台
- 联盟组建：CCUS产业联盟成立
- 国际合作：技术交流与合作
- 人才培养：专业人才队伍建设
发展前景
市场潜力
预计到2030年：
- 捕集规模：年捕集量超2亿吨
- 封存能力：地质封存量达10亿吨
- 市场规模：产业规模超千亿
- 就业岗位：创造10万+就业机会
技术趋势
- 第四代技术：零能耗捕集技术
- 直接空气捕集：DAC技术商业化
- 矿化封存：永久性碳封存
- 生物CCUS：微生物固碳技术
产业生态
- 全产业链：捕集-运输-利用-封存
- 多方协同：政产学研用结合
- 国际合作：全球碳减排网络
- 商业模式：市场化运作机制
总结
CCUS技术是实现碳中和目标的关键技术之一，也是石油行业绿色低碳转型的重要抓手。虽然面临成本、技术等挑战，但在政策支持和技术进步推动下，CCUS产业化前景广阔。
发布日期：2025年11月22日
标签：#CCUS #碳中和 #绿色石油