CCUS全鏈條由二氧化碳來(lái)源、捕集、運(yùn)輸、利用/封存這四個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成。我們分析了各個(gè)環(huán)節(jié)的主要技術(shù)及其可行性，并以封存為例，對(duì)CCUS全鏈條的實(shí)施成本進(jìn)行拆解。我們認(rèn)為，未來(lái)需要進(jìn)一步探索降本抓手和收益機(jī)制，加快推動(dòng)CCUS擴(kuò)大部署。

捕集技術(shù)—排放源濃度

碳排放源的二氧化碳濃度決定了捕集化學(xué)方法，隨著二氧化碳濃度升高，捕集成本隨之降低。目前各類(lèi)技術(shù)提供商正在加緊研發(fā)低濃度點(diǎn)源與直接空氣捕獲等化學(xué)方法。技術(shù)最為成熟的高濃度點(diǎn)源（50%-90%濃度的煙氣）主要來(lái)自乙醇、氨和天然氣加工的排放，無(wú)需化學(xué)方法，可通過(guò)脫水和壓縮設(shè)備實(shí)現(xiàn)碳捕集；低濃度點(diǎn)源(5%-15%濃度的煙氣)，主要來(lái)自于大型減排難行業(yè)的點(diǎn)源，如發(fā)電廠和水泥廠，可通過(guò)化學(xué)溶劑、固體材料吸附劑、膜分離等捕集方法，其中化學(xué)溶劑捕集方法較為成熟；直接空氣捕獲是實(shí)現(xiàn)“負(fù)排放”必需的技術(shù)手段，從大氣環(huán)境中捕獲低濃度二氧化碳，可通過(guò)高溫堿性水溶液吸收再生、低溫固體吸附劑（TSA）再生、低溫液體溶劑（MSA）再生，目前技術(shù)尚不成熟。

捕集技術(shù)—捕集成本

捕集成本與二氧化碳排放源濃度成反比，目前僅5%的排放量同時(shí)具備技術(shù)和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性，需要激勵(lì)措施與技術(shù)提升。高濃度點(diǎn)源在當(dāng)前激勵(lì)政策下已具備經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性，但它們的排放量小于5%；低濃度點(diǎn)源在不斷出臺(tái)的激勵(lì)措施下將具備經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性；直接空氣捕獲將需要激勵(lì)措施以及技術(shù)提升才能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性。

捕集技術(shù)—生產(chǎn)階段

根據(jù)碳排放源的不同，可以在生產(chǎn)過(guò)程的不同階段捕集二氧化碳。以發(fā)電廠為例，可通過(guò)燃燒前、燃燒后與富氧燃燒的方式段捕集二氧化碳。燃燒前捕集過(guò)程將燃料轉(zhuǎn)化為氫氣和二氧化碳的氣體混合物，促進(jìn)清潔燃燒，并使二氧化碳被壓縮后能夠運(yùn)輸；燃燒后捕集過(guò)程將二氧化碳從尾氣中分離，使用液體溶劑捕集二氧化碳；燃燒后捕集過(guò)程中的富氧燃料使用氧氣而非空氣作為燃料，使廢氣中產(chǎn)生高濃度的二氧化碳，便于分離。

運(yùn)輸技術(shù)

管道是當(dāng)前大量運(yùn)輸二氧化碳最主要的選擇。在一定運(yùn)輸距離（650公里）內(nèi)，管道運(yùn)輸具有成本優(yōu)勢(shì)。美國(guó)擁有約6500公里二氧化碳管道，約占全球總長(zhǎng)度的85%，而這一長(zhǎng)度遠(yuǎn)不足以滿(mǎn)足減排目標(biāo)下的CCUS管道運(yùn)輸需求。預(yù)計(jì)到2050年，所需的CCUS二氧化碳運(yùn)輸管道長(zhǎng)度大約是當(dāng)前的100倍。預(yù)計(jì)未來(lái)通過(guò)一體化CCUS項(xiàng)目，可建立起囊括多個(gè)排放點(diǎn)源、匯集點(diǎn)和封存點(diǎn)的二氧化碳運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)。一旦形成規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，可降低單個(gè)參與項(xiàng)目的門(mén)檻與成本。當(dāng)前，美國(guó)正在研究將自身現(xiàn)有的天然氣、合成氨、乙醇等基礎(chǔ)設(shè)施與未來(lái)建設(shè)的二氧化碳管道相結(jié)合可能釋放的潛力。船舶運(yùn)輸是長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)囊环N新興替代選擇，當(dāng)前主要應(yīng)用于食品級(jí)液態(tài)二氧化碳的運(yùn)輸。鐵路與卡車(chē)可用于少量運(yùn)輸二氧化碳，其較大的應(yīng)用潛力在于將二氧化碳配送到終端市場(chǎng)。所有的運(yùn)輸方式都需將二氧化碳加壓壓縮，當(dāng)前液態(tài)和超臨界流體二氧化碳運(yùn)輸正在成為遠(yuǎn)距離儲(chǔ)存獲取的手段。

利用技術(shù)

降低CCUS技術(shù)實(shí)施成本的關(guān)鍵在于找到合適的利用技術(shù)。我們分析了各類(lèi)CCUS利用技術(shù)可能實(shí)現(xiàn)的二氧化碳減排量（見(jiàn)圖3），包括提高石油采收率技術(shù)（Enhanced oil recovery, EOR，當(dāng)前主要應(yīng)用在陸上）、化學(xué)利用技術(shù)和生物利用技術(shù)。目前行業(yè)正在衍生新的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，包括諸如在離岸海上油田中開(kāi)發(fā)EOR項(xiàng)目和利用二氧化碳直接合成淀粉等。在各類(lèi)利用技術(shù)的應(yīng)用上，我們的主要判斷如下：EOR具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值，因而被認(rèn)為是短期內(nèi)更可行的方案。然而油價(jià)下行壓力可能影響相關(guān)需求，預(yù)計(jì)EOR需求會(huì)在2035-2040年達(dá)到頂峰，隨后下降。化學(xué)利用技術(shù)包括在化工生產(chǎn)過(guò)程中使用二氧化碳，如有機(jī)碳酸鹽、煤化工等，對(duì)二氧化碳終態(tài)濃度的要求較低（約40%），因而成本更低，有進(jìn)一步研發(fā)的潛力；我們也觀察到化學(xué)利用技術(shù)的需求正在逐步增加，但仍無(wú)法充分消化大量的二氧化碳排放。生物利用技術(shù)將二氧化碳用于食品和飲料生產(chǎn)，但由于對(duì)二氧化碳終態(tài)濃度的要求較高（濃度約90%以上），因而成本更高、需求較少。

封存技術(shù)

無(wú)法被利用的二氧化碳，則需要通過(guò)封存技術(shù)進(jìn)行埋存。然而就目前來(lái)看，封存技術(shù)對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)成本極為高昂，且沒(méi)有經(jīng)濟(jì)價(jià)值，需要政府出臺(tái)相關(guān)政策進(jìn)行激勵(lì)。同時(shí)，實(shí)施封存需要合適的地質(zhì)條件，因此合適的封存地點(diǎn)以及容量可能是天然限制因素。我們分析了可能的封存地點(diǎn)，枯竭油田封存、枯竭氣田封存和陸上咸水層封存是潛力相對(duì)較高的選幾個(gè)選項(xiàng)。其中，枯竭油田封存和枯竭氣田封存地點(diǎn)多集中于中國(guó)北部和東部地區(qū)，且油田和氣田大多相鄰，預(yù)計(jì)封存總?cè)萘渴荂CUS總需求量的30%。枯竭油田封存以及枯竭氣田封存實(shí)施額外成本較少，是較成熟的技術(shù)流程，在運(yùn)用EOR技術(shù)充分捕獲采收潛力后，EOR現(xiàn)場(chǎng)最終往往留作直接封存，且油氣公司為相關(guān)地塊和設(shè)施的所有者，易于施行管理。

然而需要注意的是，油氣田封存可能存在一定的泄漏風(fēng)險(xiǎn)，多是由于油氣田的設(shè)計(jì)和開(kāi)采方式所致，例如油井、裂縫可能發(fā)生泄漏。陸上咸水層封存空間更大、更分散，在西南、中國(guó)中部等地區(qū)應(yīng)用潛力更大，同時(shí)可能更適合布局分散的行業(yè)板塊，例如水泥行業(yè)。陸上咸水層封存具有廣闊的應(yīng)用潛力，預(yù)計(jì)封存總?cè)萘渴荂CUS總需求量的50-70倍。然而陸上咸水層封存不確定性也更高，運(yùn)輸和封存設(shè)施可能需要第三方運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行投資和管理；同時(shí)，土地用于高濃度二氧化碳封存的相關(guān)法規(guī)和申報(bào)流程復(fù)雜，當(dāng)前在中國(guó)僅有一項(xiàng)試點(diǎn)。另外，陸上咸水層封存需要考慮地質(zhì)構(gòu)造穩(wěn)定性，不同地區(qū)的封存適宜程度存在差異，適宜性高的地區(qū)泄漏風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較低。

降本抓手

我們的成本拆解分析發(fā)現(xiàn)，CCUS的成本主要集中在捕集環(huán)節(jié)，且隨著需求量的擴(kuò)大，2030年后成本將會(huì)大幅上升。為擴(kuò)大CCUS的應(yīng)用規(guī)模，亟需進(jìn)一步研究降本抓手，包括開(kāi)發(fā)第二代碳捕集技術(shù)、降低電力成本、形成規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)、優(yōu)化封存點(diǎn)規(guī)劃、合理利用社會(huì)資源等。其中，我們認(rèn)為潛力最大的降本抓手為降低電力成本、提高能源效率和利用規(guī)模經(jīng)濟(jì)，通過(guò)降低單位二氧化碳耗電量和用電成本，實(shí)現(xiàn)在捕集環(huán)節(jié)顯著降本；同時(shí)利用規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)優(yōu)化封存點(diǎn)規(guī)劃，能夠進(jìn)一步降低運(yùn)輸和封存成本。在相對(duì)樂(lè)觀的情景預(yù)測(cè)下，CCUS成本可能降低30%-40%。