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　　在全球应对气候变化、共赴碳中和目标的时代浪潮中，CCUS（二氧化碳捕集、利用与封存）已成为破解深度减排难题、推动能源绿色转型的核心技术路径。我国作为碳排放与化石能源消费大国，实现“双碳”目标时间紧、任务重，CCUS的技术突破与产业落地，承载着国家绿色低碳发展的关键期待。

　　近日，齐鲁石化-胜利油田百万吨级二氧化碳捕集、管输及封存关键技术装备，在第51届瑞士日内瓦国际发明展上斩获特别嘉许金奖、特别创新奖两项重磅荣誉，以硬核实力彰显我国CCUS全链条技术装备的国际领先地位。这不仅是中国石化多年深耕CCUS领域、攻克全产业链技术瓶颈的里程碑式成果，而且向世界贡献了可复制、可落地的碳减排“中国方案”。在2026中国ESG盛典上，中国石化更提出在“十五五”期间实现二氧化碳捕集、利用与封存600万吨以上的目标。这既是中国石化践行能源报国、履行“双碳”使命的郑重承诺，也标志着中国石化正以技术为依托，引领石化产业向绿色低碳全面升级。

　　从技术攻关到工程示范、从单点突破到集群布局，我国CCUS产业正加速迈向规模化、绿色化发展新阶段。本期《能源导刊》聚焦这一领域，重点展现中国石化领跑CCUS全产业链的实践担当，探寻CCUS赋能“双碳”目标、助力全球气候治理的广阔前景。

　　5、8版文图除署名外由 房 龙 贾玉涛 任厚毅 高恒超 杨北镇 李海鹰 代俭科 崔 莉 王国章 朱克民 王敬华 朱作清 陈永芳 提供

　　CCUS技术链和产业链长，可与能源、工业等深度耦合，支撑化石能源清洁化利用及工业深度减排，已成为全球应对气候变化和实现碳中和目标不可或缺的关键技术。

　　当前，全球CCUS项目数量与规模呈现快速增长态势。据国际能源署数据库统计，截至2026年4月，全球各阶段CCUS项目总数达1110个，碳捕集封存能力24.64亿吨/年，较上年同期增加8200万吨/年。

　　CCUS呈集群化发展趋势。CCUS集群具有规模化、基础设施共享、能量资源交互利用等优势，可实现封存集中监管，大幅降低碳减排单位成本。目前，全球有超140个CCUS集群枢纽项目处于开发阶段：挪威北极光项目一期成功投运，二期500万吨/年完成最终投资决策（FID）；英国HyNet和东海岸集群进入实质性建设阶段，北海地区CCUS集群枢纽网络已渐成规模。

　　CCUS技术快速发展。碳捕集技术加速迭代升级，第一代化学吸收法已实现工业化应用，再生能耗3.5~4吉焦/吨二氧化碳；第二代复合胺溶剂技术，能耗降为2.4~2.6吉焦/吨二氧化碳；第三代技术凭借新型材料与工艺突破，能耗进一步降至2吉焦/吨二氧化碳。电化学捕集、水凝胶基碳捕集材料、金属有机框架（MOFs）等新技术和新材料取得突破性进展，直接空气捕集技术能耗成本快速下降。输送技术成熟度高，罐车、船舶和管道输送方式已实现商业化，美国二氧化碳输送管道超过8000千米。地质利用与封存规模不断扩大，美国年注入二氧化碳超4000万吨，成为全球首个累计注入量超10亿吨的国家。二氧化碳资源化利用路径多样化发展，二氧化碳制备合成燃料、二氧化碳矿化制绿色建筑材料、二氧化碳合成高端化学品等技术展现良好前景。

　　CCUS政策不断完善。全球碳定价机制呈现多元化发展态势，据世界银行分析，全球目前有113个碳定价机制，其中包括37个碳市场、43个碳税制度、33个政府碳信用机制。欧洲采取“碳税+碳市场+创新基金扶持”组合式政策，对区域内CCUS产业予以支持；美国依靠合规市场、税收抵免与自愿市场三类机制叠加，提升CCUS项目经济性，同时大幅提升CCUS税收抵免额度，45Q（美国《国内税收法》第45Q条）法案补贴力度不断加大，CCUS项目补贴提升至60美元/吨二氧化碳、CCS项目补贴达到85美元/吨。

　　我国是碳排放大国、化石能源消费大国，实现“双碳”目标时间紧、任务重、挑战大。据评估，到2060年实现碳中和目标时，仍有10亿吨级二氧化碳需要依靠CCUS解决。

　　近年来，随着碳中和行动的推进，我国出台了系列CCUS政策文件。国家“十四五”发展规划中明确指出，“开展近零能耗建筑、近零碳排放、碳捕集利用与封存（CCUS）等重大项目示范”。国家部委出台《科技支撑碳达峰碳中和实施方案（2022-2030年）》《工业领域碳达峰实施方案》等系列专项政策，支持加快CCUS技术攻关和产业示范基地建设。2026年政府工作报告首次将“单位国内生产总值二氧化碳排放降低3.8%左右”作为年度约束性指标。“十五五”发展规划纲要提出，“全面实施碳排放总量和强度双控制度，2030年单位国内生产总值二氧化碳排放累计下降17%”。绿色低碳转型步伐加快，将进一步推动CCUS产业化、规模化发展。

　　目前，我国已建成多个CCUS示范工程，涵盖石化、电力、钢铁、水泥等重点领域。据统计，我国已投运和规划中的CCUS示范项目超过120个，二氧化碳捕集能力约940万吨/年、注入能力约590万吨/年，实际年二氧化碳注入量400万吨；项目单体规模逐步扩大，捕集封存能力100万吨/年以上的项目占40.4%。

　　中国石化自2008年设立CCUS项目群开展全产业链技术攻关以来，通过多年研究与工程实践，已建成国内最大的千吨级捕集实验测试装置、亚洲最大的管输实验测试装置、绿色甲醇研发测试装置等大型实验设备，形成覆盖捕集-管输-利用-封存的CCUS全产业链技术体系。

　　在技术研发方面，中国石化已形成适配不同二氧化碳浓度的捕集技术体系，自主研发的燃煤电厂低浓度二氧化碳捕集技术，再生能耗达到2吉焦/吨二氧化碳；攻克大输量、长距离二氧化碳高压管道输送技术，建成我国首条百公里级二氧化碳数字孪生长输管道，实现安全平稳运行超1000天；高压混相驱油封存技术在深层低渗透油藏实现规模化应用；二氧化碳加氢转化、二氧化碳与甲烷干重整、二氧化碳加氢制航煤、矿化利用等技术具备工业化应用基础，二氧化碳制碳酸酯实现工业化。

　　工程示范领域成果显著。2022年，中国石化建成国内首个百万吨级齐鲁石化-胜利油田CCUS全流程示范工程，实现连续安全绿色运行近4年。2023年，该项目获碳封存领导人论坛旗舰项目认证。2026年，在第51届瑞士日内瓦国际发明展上，包括增压输送泵在内的胜利油田百万吨级二氧化碳捕集、管输及封存关键技术装备，获得展会最高荣誉特别嘉许金奖，组委会同时为该项目颁发特别创新奖，标志着我国CCUS全链条关键技术装备达到国际领先水平。

　　2026年，中国石化将CCUS列为科产融创重大项目，进一步深化技术、产业与资本融合，聚焦产业发展关键科学与技术瓶颈，加快核心技术攻关与迭代升级，统筹推进重大工程建设与产业化布局，致力打造形成千万吨级含油气盆地二氧化碳驱油封存产业集群和大规模二氧化碳高值化利用产业集群。

　　当前，CCUS已迈入规模化应用新阶段，我国加快推进经济社会绿色低碳转型为其提供了重要发展机遇。

　　碳资源化利用产业前景广阔。“十五五”规划纲要明确提出培育氢能、绿色燃料等新增长点，催生新质生产力。CCUS在绿色燃料等化工领域具备显著的化石能源替代潜力，有望推动形成碳循环经济产业体系。碳封存空间潜力巨大。我国含油气盆地分布着大量油气藏与咸水层，是碳封存的理想场所，初步评价封存潜力达万亿吨级，适宜优先布局建设驱油封存中心。

　　与此同时，我国CCUS发展仍面临能耗高、成本高等挑战，未来需聚焦集群化、集成化、智能化、绿色化方向系统推进。

　　一是推动集群化发展。以渤海湾、松辽、鄂尔多斯等重点含油气盆地为核心，建设千万吨级驱油封存中心，形成捕集、输送、封存、利用一体化产业集群。深化与钢铁、化工等工业领域融合，构建低碳零碳产业链。

　　二是强化工程化集成提效。通过跨环节、跨系统集成优化，突破单一技术局限，实现全流程整体效能最优。

　　三是以数智化赋能降本。运用人工智能创新技术研发范式，重塑CCUS全链条运行模式，加快捕集新材料与新型溶剂开发、数字孪生管道建设、地质封存智能选址评价及智能监测系统研发，大幅降低综合成本。

　　四是坚持绿色化发展路径。推动CCUS与化石能源耦合利用，支撑化石能源清洁低碳利用与低成本稳定供应，实现能源不可能三角的稳定性。促进CCUS与可再生能源深度融合，有效消纳新能源，构建绿色燃料体系，实现CCUS低成本、绿色化、规模化发展。

　　将煤制氢排放尾气冷却加压至液态，再利用二氧化碳与其他气体的沸点差异，在精馏塔内完成分离——低沸点杂质先气化排出，最终得到高纯度液态二氧化碳。通过研发大型高效精馏、梯级制冷与能量回收工艺技术装备，实现大规模、低能耗、低成本捕集，将吨二氧化碳捕集成本从传统工艺的170元降至99元。

　　压缩二氧化碳属于危化品，管输安全要求极高，其中含杂质二氧化碳的相态控制更是世界性难题。经过持续研究和大量试验，研发出管输流动保障计算软件系统，模拟精度达95%；创建大直径长距离超临界压力管道设计、止裂控制及全相态腐蚀防护技术，成功研发世界首套二氧化碳管输数字孪生系统，实现管道智能化运维。该套技术已应用于胜利油田百万吨级二氧化碳长输管道，在投运、首站停泵、末端停注、停输再启等复杂工况下均实现安全平稳运行，获得国内外同行高度认可。

　　陆相深层低渗透油藏是我国增产主力阵地，原油黏度大、混相压力高、渗透率低、非均质性强，国外现有二氧化碳驱油技术难以适用。自主创新陆相深层低渗透油藏二氧化碳高压混相驱油与封存理论，形成基于二氧化碳前缘控制的全过程动态调控技术，研发国内首台（套）40兆帕级二氧化碳高压密相注入泵，实现全域全程混相开发，显著提升原油采收率与二氧化碳一次封存率。

　　高效监测是实现二氧化碳长期安全封存的核心保障。构建“空-天-地-井”一体化二氧化碳封存监测技术体系，重点监测封存区域大气、土壤、地下水的二氧化碳浓度，以及地表沉降、隆起等异常情况，一旦出现泄漏，系统立即预警，如同一张从天空延伸至地层深处的立体监控网，将二氧化碳置于严密守护中。

　　3月15日晚，领完奖后的胜利油田勘探开发研究院副总地质师李宗阳终于睡了一个踏实觉。

　　从2025年农历腊月接到参加第51届瑞士日内瓦国际发明展的任务，李宗阳和团队就开始紧张筹备。申报题目反复修改了14次。为参展特制的模型、视频、海报，从设计到制作，更是历经多次调整。

　　展会需要全英文发言，那些单词专业而冗长，飞机上11.5个小时的行程，李宗阳一直没合眼，一遍遍默念着早已烂熟于心的稿子。这份严谨，源于整个团队深知CCUS的发展不易。

　　“只要付出，总会有收获。”李宗阳的感慨既来自日内瓦之行，更源于CCUS攻坚之旅。

　　目前，胜利油田CCUS项目已累计获得中、美授权发明专利78件，牵头制定3项国家标准，但科研脚步没有停下，油藏开发、工程工艺集输处理、管理体系、安全监测、智能化管控的迭代升级已然开始。

　　每一次迭代升级的背后，都是胜利油田对CCUS技术发展规律的深刻把握，对CCUS领域认知边界的重新定义，对CCUS技术极限的硬核挑战，更是对“既要绿色发展又要能源安全”这一时代命题的有力回答。

　　更大的蓝图正在展开。胜利油田系统谋划了“百、千、亿”发展战略，“十五五”期间将实施四个百万吨级示范工程，持续推动CCUS产业规模化、集群化发展。

　　渤海湾的春风里，二氧化碳正沿着百公里管道奔涌向前，在地下3000米深处与原油相拥——那是碳的归宿，也是全新征程的起点。

　　二氧化碳注入油层后，会快速扩散并溶解于原油中，一方面使原油体积显著膨胀，增加油层内部弹性能量，为原油提供额外驱替动力，推动原油向生产井运移；另一方面可大幅降低原油黏度，改善原油流动性，减弱原油与油藏岩石间的吸附力和黏附力，让原本难以流动的重质组分顺利流动，有效提升驱替波及效率。

　　在高压条件下，二氧化碳可与原油发生混相作用，形成单一均相体系，彻底消除油相与气相间的界面张力，最大限度减小驱替阻力，实现对残余油的高效驱扫。二氧化碳还能置换原油中的轻质组分，优化原油组分构成，进一步降低原油密度和黏度，助力残余油高效采出。

　　二氧化碳还能改善油藏渗流环境。其溶解于地层水后形成弱碳酸，可轻微溶蚀油藏岩石中的碳酸盐矿物，扩大孔隙半径、提高地层渗透率，从而扩大驱替波及范围。同时，二氧化碳密度低于原油和地层水，具有明显重力分离特性，可在油层上部形成稳定气顶，持续对下部原油产生驱替作用，减少油层顶部剩余油滞留。

　　二氧化碳通过压前预置、压中伴注、压后吞吐等方式参与压裂，可多方面增强储层改造效果。

　　一是作用于储层岩石。二氧化碳溶于水生成酸性溶液，可与岩石矿物发生化学反应，削弱岩石抗压强度。低温二氧化碳注入高温地层产生的热应力，也能进一步降低岩石抗压强度。现场试验显示，预置二氧化碳后进行水力压裂，可使破裂压力降低9兆帕以上。

　　二是作用于地层流体。超临界二氧化碳的扩散系数是液体的100倍，极易溶于原油，与原油混相后可使原油黏度下降80%，大幅提升原油流动性。通过二氧化碳对地层进行预处理，能提高不同尺寸孔隙中原油的动用程度，使采收率提升30个百分点以上。

　　三是改变储层力学性质。二氧化碳注入后可实现致密储层塑-脆性转换，提高岩石孔隙压力、降低水平主应力差，增加压裂微裂缝数量，促进地层层理剪切滑移，提升裂缝复杂程度和压裂改造体积。现场监测表明，当二氧化碳加量为5~6吨/米时，改造体积可提升至原来的1.7倍。

　　四是提高地层能量与返排效率。液态二氧化碳注入可补充地层能量，伴出气可降低井筒液柱密度，加速压后返排，减少压裂液滞留造成的储层伤害，延长油井自喷期与稳产期。

　　电力、钢铁、水泥、化工、油气五大行业是我国主要碳排放源。从理论潜力看，我国年二氧化碳可捕集规模超100亿吨，其中，煤电领域约40亿吨、钢铁行业约15亿吨、水泥行业约18亿吨、化工行业约12亿吨、油气行业约5亿吨。

　　从经济可捕集规模看，近期（至2030年）年经济可捕集规模在5亿~8亿吨，中期（至2040年）提升为15亿~20亿吨，远期（至2060年）将在30亿~40亿吨。

　　煤化工、炼化、天然气净化等领域属于高浓度低能耗捕集，捕集成本优势突出。煤电、水泥、钢铁等领域以低浓度烟气捕集为主，随着技术不断迭代升级，捕集成本正快速下降。

　　地质利用与封存是二氧化碳长期减排的核心支撑。据测算，我国二氧化碳地质封存理论容量为1.21万亿～4.13万亿吨，涵盖咸水层、油气藏等多种地质构造，分布广、容量充足。

　　具体看，已探明油田可封存二氧化碳约200亿吨，其中适宜开展CCUS的油藏可封存约50亿吨，主要集中在松辽、渤海湾、鄂尔多斯和准噶尔等盆地；已探明气藏最终可封存二氧化碳约150亿吨，主要分布于鄂尔多斯、四川、塔里木和渤海湾等盆地；咸水层封存潜力最为可观，容量在0.16万亿～2.42万亿吨，其中塔里木、鄂尔多斯、准噶尔、松辽、渤海湾、珠江口等大型沉积盆地条件优越。

　　油气驱替是目前最成熟的利用路径，二氧化碳驱油潜力超100亿吨，可增产原油15亿~20亿吨，驱气潜力达千万吨级。

　　工业利用领域增长迅速，化工原料、食品饮料、矿化固碳等领域年二氧化碳需求量合计超800万吨。

　　生物利用前景广阔，通过微藻养殖等生物技术固定二氧化碳并生产高价值产品，有望在2030年形成千亿吨级产业规模，有效破解我国粮食蛋白进口依赖，实现生态与经济双重效益。

　　项目捕集长岭气田伴生气中的二氧化碳，输送至大情字油田的黑46、黑79等低渗透区块进行驱油与封存，目前已累计封存二氧化碳超400万吨，为低渗透油田绿色转型提供了系统方案。

　　我国首个海上CCS/CCUS示范工程，捕集恩平15-1油田伴生气中的二氧化碳注入咸水层、油层进行封存和驱油，累计注入二氧化碳超30万吨，开创了海上“以碳驱油、以油固碳”新模式。

　　项目构建了“煤化工尾气捕集-油田驱油增效-地质永久封存”的特色链条，形成41万吨/年驱油封存能力，目前累计安全注入封存二氧化碳超50万吨。

　　全球最大煤电碳捕集项目，2025年9月投运。采用燃烧后化学吸收工艺，捕集能力150万吨/年，所得二氧化碳用于地质封存与长庆油田驱油。

　　全球首个二氧化碳合成甲醇工业化项目，2024年7月开工，配套建设625兆瓦风光绿电、2.1万吨/年绿氢、15万吨/年二氧化碳捕集、10万吨/年二氧化碳加氢制甲醇装置，计划2026年5月中交、9月30日产出合格甲醇。

　　全球首套水泥窑全氧燃烧耦合碳捕集示范工程，2024年1月投产。采用“全氧燃烧+变压吸附精馏”工艺，捕集能力20万吨/年，可产出99.99%食品级液态二氧化碳。

　　全球首个跨境全链条商业化CCUS工程，2024年投运，初期年处理150万吨二氧化碳，二期规划达5000万吨/年。该项目创新采用“离岸集中封存+多国气源汇集”模式，捕集欧洲工业尾气后，船运至北海进行海底封存，为跨国CCUS网络建设提供了范本。

　　目前全球规模最大的天然气产业链CCUS项目，年封存量超160万吨。该项目捕集液化天然气生产过程中的高浓度二氧化碳，并注入海底盐穴封存。

　　作为全球大型煤电碳捕集标杆，该项目年捕集量约140万吨，所获二氧化碳用于油田驱油。该项目依托美国45Q税收抵免政策实现商业化运营，验证了“煤电+CCUS+驱油”模式的经济可行性。

　　全球最大、最成功的CCUS-EOR示范项目，已稳定运行超过20年。二氧化碳来源于美国北达科他州大平原合成燃料厂和加拿大边界大坝煤电厂，被捕集后通过管道输送至Weyburn油田驱油封存。目前日注入量约6500吨，年增产原油约55万吨，预计延长油田寿命25年，较水驱提高采收率15个百分点。

　　CCUS从示范走向规模化，是技术、工程、管理的系统攻坚，绝非单一环节的技术堆砌。需打破捕集、输送、注入、采出、封存各环节壁垒，通过全链条协同优化，实现工艺参数、能源供给、运维调度一体化联动，杜绝局部最优、全局低效的问题。集输系统作为连接碳源与碳汇的“动脉”，需坚持先行布局，保障CCUS全流程贯通、快速见效。同时，从源头降耗、过程提效、余热回收、智能调控四方面精准发力，优化能耗结构、降低运行成本，并围绕碳利用效率、油藏采收率、系统运行效率三维度提质增效，拓宽CCUS盈利空间。

　　科研层面，针对多源气源捕集成本偏高、跨源汇管网集群薄弱、陆相中重质油藏驱采增效难、碳利用高值化路径不清四大瓶颈，需摒弃单一实验室科研模式，推行科产融创一体化机制。以技术攻关与产业布局、技术融合与产业配套、技术迭代与产业示范、技术推广与产业落地为主线，做实技术创新驱动产业发展的实施路径。联动科研、产业、人才、资本多方协同聚力，靶向破解现场工程难题，加快关键技术迭代落地，着力解决科技成果转化率偏低问题，为CCUS规模化、高效化、低碳化发展提供坚实支撑。

　　胜利油田主力碳驱油藏为陆相油藏，油质稠、混相压力高，曾被国外专家判定无法实现混相驱、CCUS 项目难有经济效益。面对难题，油田几代科研人员接续攻关，从非混相驱起步，逐步突破近混相驱、混相驱，最终攻克高压混相驱技术，以科技创新与产业建设深度融合，蹚出了独具胜利特色的绿色低碳发展路径。

　　2021年10月21日，习视察胜利油田CCUS实验室，作出“既要绿色低碳发展，又要保障能源安全”的重要指示，为基层科研工作注入强大动力，更坚定了我们攻坚克难的信心与决心。没有现成的图纸，我们就自己画，买不来核心设备，我们就自己设计，成功研制出高温高压二维物理模拟等关键实验装置，持续深化二氧化碳高压混相驱油封存理论研究，推动二氧化碳驱油封存基础研究向更宏观拓展、向更微观深入。如今，CCUS示范区已连续3年实现平稳、安全、高效、绿色运行，日产油量从220吨攀升至460吨，实现产量翻倍。

　　作为CCUS注采技术研发人员，我深切体会到这项工作的艰辛。攻关之路难题丛生，但我们始终坚守初心、直面技术瓶颈，从高压注气工具密封、气窜防控、举升过程泵效提升到腐蚀防控，每一个环节都充满挑战，每一次突破都需反复探索。

　　攻关期间，我们深耕细作，历经无数次井下工具设计优化、防腐防窜体系合成调试及试验验证，持续迭代技术方案，逐步形成高压注气、高气液比举升、气窜分级调控、高效防腐等系列核心技术，成功支撑胜利油田首个百万吨级CCUS示范区顺利建成投用。

　　技术发展没有终点。面对复杂储层均衡注采、低成本防腐防窜等尚未破解的难题，我们将持续深耕、迎难而上，不断探索创新推进技术迭代升级，为中国石化高质量发展筑牢技术根基。

　　我们紧扣“绿色胜利”建设要求，按照“扩、建、找、备”思路推进CCUS全链条产业化，成立CCUS全链条产业化工作专班。

　　作为“扩”的主阵地，油田首个百万吨级CCUS示范项目今年将加大力度持续实施6个区块扩边，增配20~40口井的地面注入系统，同步开展注入全过程、全口径成本评价优化，不断提升CCUS运行经济性。

　　“建”的步伐同步跟进。电厂百万吨级CCUS项目将遵循信息化先行、“大站制”建设原则，优化梁217等区块地面CCUS方案并分批推进建设，年内将以先导试验方式形成10万吨注入能力。我们还将全面迭代第一个百万吨级项目积累的工艺与运行经验，目前，“母管制”注入工艺、液储平衡智能化匹配操控平台正在探索实施中。

　　在“找”的方面，东营市年碳排放量高达7000万吨，为油田寻找优质便利碳源提供了广阔空间。我们将配合编制先导试验方案，全程跟进对接重点区域试验项目。

　　在“备”的方面，中心正以矿场实践配合油田加快海上、高青等区域咸水层封存技术储备，形成CCS技术系列，为未来产业布局积蓄动能。