一、CCUS技術發展狀況
第一是談一下目前我們工作的情況。
中石化開展碳捕集、利用和埋存可以分成三個階段：
一是早期階段，主要是小規模的化工分離提純利用，以及二氧化碳提高采收率室內研究及單井的吞吐試驗。
二是隨著2007年國家科技部制定《中國應對氣候變化科技專項行動計劃》，中石化開始部署二氧化碳的捕集、油田驅油利用技術研究和試驗工作。
三是從去年（2020年）開始，在全產業鏈研發和全流程示范應用方面進入新的階段。
2021年7月5日，中石化啟動了齊魯石化-勝利油田CCUS項目建設工作，將齊魯石化排放的工業尾氣進行捕集、運輸到勝利油田進行驅油埋存。這是我國首個百萬噸碳捕集、利用與封存項目，也是我國石化企業全流程的CCUS項目。
從CCUS技術發展總體情況來看，已經具備了大規模應用到各行業中的技術可行性。從具體技術環節上來看：
對于捕集來說，已經形成了針對不同濃度排放源的捕集技術。技術是成熟的，捕集成本也有不同程度下降；在煤電、石化、水泥、鋼鐵等行業都開展了示范應用。
在驅油利用方面，這是目前最為經濟可行的大規模利用與埋存方式，技術是成熟的，特別是在北美地區，美國二氧化碳區，年產量已經超過了1500萬噸，過去驅油的氣源主要是天然的二氧化碳氣藏，但是現在來自工業的氣源已經占到總量的30%以上。
從封存上來看，在全球開展了百萬噸級的咸水層埋存示范，比較成功的實例就是挪威的Sleipner項目，已經累計埋存2000萬噸。
在利用方面，化工利用和生物利用的新技術不斷涌現，最近我們看到的報道也比較多。
同時這些技術的工程化、規模化都在快速增長。
1、形成以醇胺吸收法為主的三種主要排放源捕集技術
在CCUS技術當中，最關鍵的一項技術就是捕集技術。從捕集技術上來看，已經形成了三種主要排放源的捕集技術。這里我以中石化的三個項目為例來說明這個情況：
勝利燃煤電廠煙氣低濃度的捕集技術
燃煤電廠是我國主要的排放源，占到我們國家碳排放總量的43%，并且它的排放濃度比較低，只有14%，所以捕集的難度比較大。這套裝置是2010年建成，捕集規模4萬噸/年。
中原煉化廠尾氣二氧化碳捕集技術
煉化廠占我國碳排放總量的4.8%，排放量也是比較大的，它的排放濃度也是比較低，這套裝置是2015年建成，捕集規模10萬噸/年。
松南氣田高碳天然氣捕集技術
這個主要是指松南氣田長嶺氣田，大概年捕集規模是50萬噸/年。
從捕集技術的先進性上來看，勝利燃煤電廠捕集技術水平跟世界先進技術水平基本上是相同的。主要標志是開發了復合吸收劑，傳統的醇胺吸收方法存在吸收再生能耗比較高，抗氧化程度比較低，吸收材料容易蒸發，對設備的腐蝕性比較強等問題。針對這個情況以MEA法為主，添加活性胺、緩蝕劑、抗氧化劑等輔助成分復合MSA溶劑，吸收能力提高了30%，再生能耗下降20%，氧化的降解率由3.08%下降到0.52%。
第二個就是創新了煙氣預處理技術，研發了多梯級的熱能利用節能工藝，有效降低了再生能耗和循環水利用量。
2、形成了低滲、高含水油藏二氧化碳驅油封存技術
低滲透油藏是近年來我們新增儲量的主力。從今年來增加儲量的比例來看，它的新增儲量占總探明儲量的65%以上。低滲透油藏應該說是注不進、采不出，存在這樣的一個開發難題。通過實施二氧化碳驅有效推進了增儲上產。
對于我國來說，高含水油田是我們總產量的主力，大概產量占到總產量的70%。對于高含水油藏，注二氧化碳是不是能夠見到效果？通過這幾年的研究和現場實驗，也證明二氧化碳驅具有“透水替油”的作用，可以有效驅替高含水油藏中的剩余油。
通過實驗，形成了這兩類油藏全流程的驅油技術、全生命周期減排評價和安全監測方法。
這里舉一個中石化草舍油田二氧化碳驅油的實例，大家看紅色的部分增油的幅度還是非常得大、非常得明顯。
另外一個我們對二氧化碳廣泛應用的是低滲-致密、頁巖油氣的壓裂，壓裂的同時也實現了埋存。二氧化碳壓裂在致裂增滲、置換、驅替、增能、降低儲層傷害等方面都有它的優勢。特別是頁巖油的壓裂開發，包括勝利油田、大慶的頁巖油，都采用了二氧化碳的壓裂，整個效果還是非常好的。
勝利樊頁平1井的實例，使用二氧化碳5708噸，峰值產量達到171噸。現在產量還有20多噸，累計產油12000多噸。
對二氧化碳利用來說，化學轉化利用技術發展也是快速發展。在催化劑的作用下，二氧化碳可以得到甲醇、甲烷等一系列的有機產品。目前在催化劑方面獲得了較大的進展，中石化也建成了1000噸級的甲醇示范工程。
二氧化碳轉化利用的另一個領域就是礦化利用。大家都清楚，我們在礦物利用的同時，也產生了很多的礦渣，包括鋼鐵廠，鋼鐵廠產生很多的廢棄鋼渣，可以通過碳酸化反應，生成化學性質十分穩定的碳酸鹽。中石化在普光開展了磷石膏礦化實驗。磷石膏是生產磷肥產生的固廢，通過普光產生的二氧化碳直接進行礦化，轉化為碳酸鈣和硫基復合肥，實現磷石膏中鈣、硫資源的高值化回收利用。
二、CCUS發展機遇
1、CCUS是實現“雙碳”目標必不可少的手段
當前，CCUS發展面臨著很好的機遇和廣闊的前景。通過近年來的研究，表明CCUS是實現“雙碳”目標必不可少的手段。特別是對我們國家來說，碳減排的時間緊、強度大，必須采用組合的技術來保障目標的實現。CCUS與新能源，從它們的關系上來說，普遍認為是一種競合關系，未來化石能源+CCUS，與新能源互補，將為經濟社會發展、能源安全和“雙碳”目標的實現提供支撐。
同時實現碳中和，不是說所有的產業都能夠零碳排放。既然有排放，就要有負碳技術。CCUS就是負碳技術，與鋼鐵、水泥化工這些難以完全脫碳的行業進行結合，可以實現減零的排放。
根據國際機構，包括我們國家不同部門的研究來看，CCUS加入碳減排產業行列，可以有效降低碳的減排成本，也就是說CCUS是一個減排綜合社會成本比較低的一項技術。
聯合國政府間氣候變化專門委會員（IPCC）評估，如果不采用CCUS技術，全球碳減排的成本將成倍增加。比如對中國來說，中國有世界上最年輕的煤電機組存量，去年已經裝機12.5億千瓦，但服役年限僅11年。大家知道，一套煤電機組的基本壽命是30年-40年。這些機組在國際上來說還是比較先進的，先進機組的占比超過了55%。如果退出現役，就會導致這些設備、裝置價值歸零，另外可能后續還有一些其他的成本會發生。就目前大家評價來看，CCUS可以延遲煤電退役，減排成本比較低。
對我們油氣行業來說，CCUS也可以實現增油和封存的雙贏。這樣，既可以保障國家油氣供給安全，也可以實現大規模減排。
2、CCUS對碳減排的貢獻
在全球來看，聯合國政府間氣候變化專門委員會有一個評估，大概到2050年靠CCUS封存量將達到每年36億噸；國際能源署數據更高一點，它認為2070年CCUS的貢獻率將達到15%，也就是在50億噸-60億噸。
在承擔中國工程院咨詢項目的過程當中，我們項目組基于能源生產消費，以及與CCUS之間的交互關系，建立了一個預測模型。根據模型預測，大概到2060年我們國家CCUS技術的減排貢獻達到10億噸；如果不采用CCUS技術，實現2060年碳中和目標，系統整體減排成本是增加的。根據技術的發展情況來看，2030年以后這項技術將會大規模地應用。
三、技術及產業發展路徑
（一）油氣行業應把CCUS發展作為轉型發展的重要方向
企業，特別是化石能源企業的綠色轉型發展是一個大的趨勢。對我們油氣行業來說，具有發展CCUS技術的優勢。含油氣盆地通過驅油可以提高采收率，含油氣盆地的咸水層封存也具有非常大的潛力。在具體的實施過程當中，應該采用近中期以驅油封存為主，中長期規模進行咸水層封存的策略。
對于驅油來說，還可以大有作為。去年到今年（我們）承擔了中國工程院關于碳匯研究方面的戰略咨詢課題，分析認為，在可用的情景下，大概到2060年，通驅油可以消納1億噸的二氧化碳，在可及的情景下可能會更高。
（二）必須大力發展CCUS技術
為了降低驅油和埋存的成本，現在還要大力發展CCUS技術。CCUS目前整個技術還處在一種高能耗、高成本的狀況下，所以必須要發展新的技術。我們建立了捕集技術發展圖譜，這個圖譜大概從現在成本350-400人民幣，到了2030年左右，可能降到250塊錢，到2050年左右或者2045年左右可以降到100塊錢左右，這樣整個的成本就降下來了。在驅油埋存的整個捕集、輸送和注入過程當中，捕集大概成本占了70%。
在這個過程當中，我們還進一步發展驅油和埋存的優化技術，實現了增加原油產量與埋存的最大化。
(三）加快產業發展
同時也加強產業的發展，產業的發展可能未來有這么三種模式：基于源匯匹配的含油盆地碳利用埋存的產業集群、基于工藝流程再造的碳轉化利用模式的產業集群、基于高端技術組合的碳循環利用的產業集群。
在產業發展過程當中，我們也要創新商業模式。例如：未來以含油氣盆地為中心，成立多行業、多產業聯合的二氧化碳捕集、運輸和注入 的運營企業。
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