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能源经济预测与展望研究报告

FORECASTINGANDPROSPECTSRESEARCHREPORTCEEP-BIT-2025-005（总第86期）

碳捕集技术发展前沿与趋势预测

2025年1月12日

北京理工大学能源与环境政策研究中心

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

碳中和系统与工程管理国际合作联合实验室（教育部）能源经济与环境管理北京市重点实验室

国家自然科学基金“能源与气候变化”基础科学中心

中国煤炭学会碳减排工程管理专业委员会协办单位：北京理工大学管理学院

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

《能源与气候变化》编辑部《煤炭经济研究》编辑部

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。

碳捕集技术发展前沿与趋势预测

执笔人：魏一鸣、康佳宁、刘兰翠、刘贺磊、舒雅琳、邓一敏、刘力、赵阳、刘胤彤

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

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传真：010E-mail:kangjianing@网址：

CenterforEnergyandEnvironmentalPolicyResearchBeijingInstituteofTechnology

5ZhongguancunSouthStreet,HaidianDistrict,Beijing100081,ChinaTel:86-10Fax:86-10E-mail:kangjianing@Website:

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碳捕集技术发展前沿与趋势预测

2024年，《联合国气候变化框架公约》第二十九次缔约方大会（COP29）正式通过了《巴黎协定》关于碳移除减排量的授权机制，国际社会在支持碳捕集利用与封存（CCUS）技术发展方面达成了广泛共识，进一步明确了CCUS技术在推动化石燃料系统减排及达成全球净零排放目标方面具有不可或缺的作用。对我国而言，CCUS技术也是实现碳中和目标的重要技术组成。CCUS技术涵盖了二氧化碳捕集、运输、利用以及封存等多个环节，其中，碳捕集作为核心技术环节，具有碳源多样、技术密度高、资金需求大、工艺复杂等显著特点，是决定CCUS项目投资和部署的关键因素。基于此，本报告立足我国碳中和目标下碳捕集技术的发展现状，结合国际发展趋势，着重研究了该技术的发展需求、前沿趋势及关键挑战，并提出相应的发展建议。

一、全球碳捕集技术发展前沿趋势

在碳中和目标与经济高质量发展的双重推动下，我国对CCUS技术的需求极为迫切（实现碳中和需要CCUS提供5-15亿吨CO2/年的减排量）。作为当前实现化石能源低碳化利用的唯一途径，CCUS技术不仅是保持碳中和目标下电力系统灵活性的关键手段，也是钢铁、水泥等难减排行业在尚未出现颠覆性减排技术时的可行选项。然而，当前碳捕集技术高昂的成本对上述行业的低碳转型带来了较大压力。同时因排放源各异，各行业适配的碳捕集技术在工艺、设备、材料及成

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本等方面具有较大差异，制约着CCUS的进一步推广[1]。在此背景下，超前研究并部署高效、低能耗的碳捕集材料，推进核心工艺变革升级，进一步提高各类碳排放源浓度下捕集技术的成熟度，形成碳捕集技术新体系，是推动CCUS技术广泛应用的关键。

全球碳捕集技术正朝着稳定高效、低能耗和低成本趋势发展，亟需立足全球视野和我国国情，识别全球碳捕集技术前沿进展及我国的差距，促进关键核心技术攻关和成果产业化，推动我国在全球碳捕集技术竞争中抢占战略优势地位。

国际碳捕集技术在成本、能耗和适用性方面不断优化，代际演进特征凸显。第一代技术以化学吸收法中的基础胺溶剂为主，尽管技术相对成熟并实现了工业化应用，但是高能耗与高成本限制了其大规模部署。第二代技术通过复配胺溶剂的优化显著提升了能效。美国成功将捕集能耗降低至2.6GJ/吨CO2，捕集成本降至70美元/吨；而英国进一步优化工艺后，实现了2.4GJ/吨CO2的能耗水平，捕集成本降低至60美元/吨。第二代技术的发展标志着碳捕集技术在能耗和经济性