2024-2030全球CCUS 吸收行业调研及趋势分析报告.docx

研究报告

PAGE

1-

2024-2030全球CCUS吸收行业调研及趋势分析报告

第一章CCUS技术概述

1.1CCUS技术定义与原理

CCUS技术，即碳捕集、利用与封存技术，是一种旨在减少工业和能源产业二氧化碳排放的关键技术。它通过将工业生产过程中排放的二氧化碳从气体混合物中分离出来，然后将其转化为有用的产品或储存到地下，以实现温室气体减排的目的。根据国际能源署（IEA）的数据，CCUS技术的捕集效率可达90%以上，而其储存效率也达到99%以上，这表明该技术在减少温室气体排放方面具有显著潜力。

CCUS技术的原理主要分为三个阶段：捕集、利用和封存。捕集阶段通常采用吸收法、吸附法或膜分离法等技术，将二氧化碳从气体混合物中分离出来。例如，在火电厂中，吸收法是应用最广泛的方法，通过使用碱性溶液（如氨水）吸收烟气中的二氧化碳。利用阶段则涉及将捕集到的二氧化碳转化为有用的化学产品，如甲醇、尿素或化学品。例如，美国密歇根州的MeridianChemical公司已经成功地将捕集的二氧化碳转化为甲醇，这不仅减少了温室气体排放，也为公司创造了经济效益。封存阶段是将捕集到的二氧化碳注入到地下岩层中，通过地质封存确保其长期安全储存。据美国地质调查局（USGS）的数据，全球有超过3,000亿吨的二氧化碳可以安全地封存于地下的岩石层中。

CCUS技术的应用案例遍布全球，其中最著名的当属挪威的Gullfaks油田。该油田利用CCUS技术将二氧化碳捕集后，通过海底管道输送到挪威北部的Sleipner气田进行封存。截至2023，Gullfaks项目已经成功封存了超过1000万吨的二氧化碳，成为全球最大的CCUS项目之一。此外，中国的华能集团也在内蒙古的达拉特旗建立了CCUS项目，该项目每年可捕集约30万吨二氧化碳，并将其用于生产碳酸氢铵。这些案例表明，CCUS技术不仅在全球范围内得到了广泛关注，而且在实际应用中也取得了显著成效。

1.2CCUS技术分类与应用领域

(1)CCUS技术根据其捕集、利用和封存的过程可以分为多种不同的技术类别。其中，捕集技术主要包括吸收法、吸附法、膜分离法以及化学吸收法等。吸收法是最传统的捕集技术，利用碱性溶液如氨水、氢氧化钠等吸收烟气中的二氧化碳，其优点是设备简单，成本较低，但处理效率相对较低。吸附法则是利用活性炭、分子筛等吸附材料，通过物理吸附或化学吸附的方式捕捉二氧化碳，具有高效、选择性好的特点。膜分离法利用特殊材质的膜，在低压下实现气体分离，具有能效高、操作简便的优点。化学吸收法通过化学反应将二氧化碳转化为其他化合物，如碳酸氢铵等，具有回收率高、易于储存和运输的特点。

(2)在利用领域，CCUS技术可以应用于多个行业。首先，在能源行业，CCUS技术可以用于燃煤电厂、天然气发电厂等，通过捕集烟气中的二氧化碳，减少温室气体排放。例如，美国的NexGenEnergy公司已经在德克萨斯州的天然气发电厂中应用了CCUS技术，实现了二氧化碳的捕集和利用。其次，在工业领域，CCUS技术可以用于水泥、钢铁、炼油等高碳排放行业，通过捕集生产过程中产生的二氧化碳，转化为有用的化学品，如尿素、甲醇等，既减少了碳排放，又实现了资源的循环利用。例如，德国的Wintershall公司在其油田中利用CCUS技术，将捕集的二氧化碳转化为化工产品。此外，在交通领域，CCUS技术也可以应用于航空、海运等，通过捕集燃料燃烧产生的二氧化碳，实现运输业的低碳转型。

(3)在封存领域，CCUS技术主要通过地质封存、海洋封存和生物封存等方式实现二氧化碳的长期储存。地质封存是将二氧化碳注入到地下岩石层中，如油气田、盐穴等，通过物理和化学反应将其固定。据统计，全球地质封存潜力超过3,000亿吨二氧化碳。海洋封存则是将二氧化碳注入到海洋中，通过溶解或化学反应将其储存于海水或海底沉积物中。生物封存则是利用植物、微生物等生物体吸收二氧化碳，通过光合作用将其转化为有机物质。例如，美国的PowerSecure公司在其生物质发电厂中应用了生物封存技术，将捕集的二氧化碳转化为生物质燃料。不同封存方式各有优缺点，需要根据具体情况选择合适的技术路径。

1.3国际CCUS技术发展现状

(1)国际上，CCUS技术的发展已经取得了显著进展，多个国家和地区纷纷投入大量资源进行技术研发和项目示范。欧美国家在CCUS技术领域处于领先地位，美国、加拿大、英国、挪威等国家拥有多个商业规模的CCUS项目。例如，美国的CCS(CarbonCaptureandStorage)项目数量居世界首位，其中最大的项目是位于德克萨斯州的PandaCoalPlant，年捕集能力达到220万吨。加拿大也拥有多个CCUS项目，如Suncor的FortHills项目，每年捕