CCUS为碳减排提供一种新思路——访中国华能清洁能源技术研究院副总工程师郜时旺

■本刊记者 余璇/ 编辑 曲艺

近年来，二氧化碳捕集、利用与封存（CCUS）技术已成为我国低碳转型、实现“双碳”目标的重要抓手。全国各地相继出台相关政策文件，各地示范工程陆续开工建设，CCUS规模化发展不断向前推进。

CCUS 技术将为国家“双碳”目标落实提供怎样的支撑？我国CCUS 技术发展现状在世界范围内处于什么位置？CCUS 技术在持续推进中面临哪些困难和挑战？对此，本刊记者专访了中国华能清洁能源技术研究院副总工程师郜时旺。

《中国电业与能源》：CCUS 技术将为国家“双碳”目标落地提供怎样的支撑？

郜时旺：CCUS技术是指将二氧化碳从工业过程、能源利用或大气中分离出来，直接加以利用或注入地层，使二氧化碳保持长期与大气隔绝。2020 年，我国力争2030 年前碳达峰、2060 年前碳中和的目标提出，这是我国首次向全球明确实现“碳中和”的时间点，标志着我国低碳转型进入了新的加速期。能源行业针对碳达峰碳中和目标，围绕源头零碳替碳、过程减污降碳、终端捕碳固碳，加强技术攻关及工程示范。碳达峰碳中和的过程，是清洁能源逐步增加、化石能源逐步减少的过程。由于风光能源的波动性和间歇性以及储能的高昂成本，在较长的一段时间内，还需要化石能源为电网提供灵活性和安全保障。CCUS 技术作为目前唯一能够实现化石能源大规模低碳化利用的减排技术，是实现电力行业化石能源净零排放的重要基石，是构建新型电力系统的必要支撑，也是钢铁、水泥等行业减碳的必要选择。总的来说，CCUS 技术是我国实现2060 年碳中和目标技术组合的重要构成部分，未来将提供可观的减排贡献。发展CCUS技术对我国应对气候变化、保障能源安全和促进可持续发展具有重要意义。

《中国电业与能源》：我国CCUS技术有哪些技术路线？目前发展现状如何，在世界范围内处于什么位置？

郜时旺：CCUS 技术包括二氧化碳的捕集、利用和封存等环节。二氧化碳捕集的技术路线包括燃烧后捕集技术、燃烧前捕集技术、富氧燃烧技术、负碳技术等。二氧化碳利用包含二氧化碳化工利用、二氧化碳地质利用、二氧化碳矿化利用、二氧化碳生物利用等技术。二氧化碳封存包含陆上和海洋地质封存、矿化封存等技术。

与国际顶尖技术水平相比，我国在CCUS技术领域整体处于跟跑阶段，部分技术处于并跑阶段。我国目前尚无百万吨级煤电CCUS 全流程示范工程，以及生物质耦合CCUS（BECCS）和直接空气碳捕集（DAC）等负排放示范工程。

二氧化碳捕集方面，我国捕集技术与国际领先水平基本相当。燃烧前捕集技术、燃烧后捕集技术和富氧燃烧技术均处于并跑阶段，前两者国内外均处于产业化阶段，后者国内外均处于中试阶段。新型捕集技术处于跟跑阶段，整体落后国外5 年左右。二氧化碳利用与封存方面，我国整体处于跟跑阶段，技术水平差距正在逐步缩小。

《中国电业与能源》：您认为CCUS技术在持续推进中面临哪些困难和挑战？有何建议？

郜时旺：尽管我国CCUS技术各技术环节均取得了显著进展，但是各环节技术发展距离规模化、全流程示范应用仍存在一定差距，技术成本相对较高，各环节技术标准体系尚不健全，工程项目建设过程中面临无适用规章制度和审批周期长的问题，捕集的二氧化碳无法有效消纳，地质封存的有效性、安全性和可靠性尚需长周期验证。提出如下建议：

制定适合我国国情的CCUS 相关激励措施。建议加强对电力与石油行业CCUS的政策激励，如将配备CCUS的化石能源发电定义为清洁能源，给予其可再生能源同等地位待遇，给予资金支持、税收抵免、成本补偿、增加发电配额、纳入碳交易等，加速电力与石油行业的低碳转型。

开展并完善CCUS相关的政策、法规和标准体系建设。针对CCUS发展准入、建设、运营、终止等环节，有序制定并发布相应的法律法规，明确相关方主体责任；同时加快标准体系建设，针对捕集、封存、监测等重点环节发布标准规范，促进CCUS领域的科学研究、工程建设和运行管理。

《中国电业与能源》：您认为我国CCUS技术应该如何布局？有何建议？

郜时旺：我国CCUS产业发展有待进一步升级放大和工业验证，未来应重点发展大规模全流程火电CCUS系统，拓展CCUS 技术在钢铁、水泥、电力等行业的发展应用。

CCUS 技术具有周期长、研发投入大等特点，建议针对处于不同阶段的CCUS技术突破需求，精准组织实施科技攻关。对于基础性、前瞻性CCUS技术研究，建立政府引导，以高校和科研机构为主体，稳定持续投入的实施机制；对于核心CCUS 技术攻关与突破，以科研机构为实施主体，建立一批产、学、研联合的科技创新平台，加大政府专项投入，推进原始创新；对于先进CCUS 技术的示范应用，以企业为实施主体，重点解决市场准入、产业组织和技术布局上的政策问题，通过扩大市场份额、提高供给能力、优化区域布局，全力加速其发展。

建议国家加强CCUS产业发展的顶层设计，建立市场主导、多元投入、分类实施的CCUS 技术产业突破组织机制。以碳中和为目标，构建CCUS与能源/工业深度耦合的路线图，加快火电CCUS 技术、生物质发电耦合CCUS等负碳技术的工程示范和推广应用。支持企业开展大规模、全流程集成示范工程，加快二氧化碳输送管道等CCUS基础设施建设，引导电力和石油行业之间形成有效的协同合作机制，推动“十四五”时期建成3—5 个百万吨级CCUS全流程示范项目。

《中国电业与能源》：大规模推广应用CCUS技术所带来的成本问题应如何应对？未来CCUS 技术实现规模化发展的关键是什么？

郜时旺：规模提升、产业集群、技术进步以及政策支持，都可以大幅降低CCUS的技术成本。据《中国二氧化碳捕集利用与封存（CCUS）年度报告（2021）》预计，到2030 年我国全流程CCUS（按250千米运输计）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。

未来CCUS 产业发展方向的重点之一为示范应用大规模全流程火电CCUS 系统。基于现有技术体系，加强系统的深度整合和优化、各环节关键技术应用和大型装备的设计制造，组成系统效能更高、成本更低、减排容量更大的重大技术体系，构建高效的捕集、驱油利用、封存全流程协同合作机制。此外，还应拓展CCUS技术在钢铁、水泥、电力等行业的应用。■