CCS技术发展高度依赖政策支持和区域协作

碳捕集与封存技术2050年规模或将大幅扩张，但仅能覆盖全球6%碳排放

[中国石油新闻中心 2025-07-10]

能源战略学者顾永强

在全球气候危机持续加剧、各国纷纷制定雄心勃勃的减排目标以推动能源转型的大背景下，碳捕集与封存（CCS）技术作为工业领域深度脱碳的关键手段，正受到国际社会的广泛关注。挪威船级社（DNV）最新发布的《2050年CCS预测》报告指出，尽管CCS技术应用规模预计到2050年将实现大幅扩张，但其减排量仅能覆盖全球6%的碳排放，与实现净零排放的目标仍存在巨大差距。同时，实现这一发展目标需要投入高达7000亿美元，用于技术研发、基础设施建设等多个环节，且其发展高度依赖政策支持与区域间的紧密协作。

CCS技术是航运减排的重要选项

报告显示，未来CCS技术的应用将呈现出显著的阶段性特征和行业转移趋势。预计到2030年，CCS产能将增长4倍，现阶段北美和欧洲的天然气生产领域仍会是主要应用方向。这延续了近年来的发展态势，如在2024年捕获的二氧化碳中，有2/3与能源行业脱碳相关，并且主要应用于天然气处理环节。但DNV预计天然气处理在CCS捕获总量中的占比，将从2030年的34%逐步下降至2050年的6%。

2030年后，CCS行业的持续增长将主要来自难以通过常规方式实现脱碳的行业。预计到2050年，制造业将占据CCS捕获二氧化碳总量的41%。钢铁、水泥、化工等制造业行业，由于其生产工艺的特殊性，单纯依靠电气化等手段难以实现深度脱碳。以水泥行业为例，部分工厂已经开始尝试采用氧燃料燃烧技术进行二氧化碳捕集，这种技术可使二氧化碳捕集率达到90%；在美国，水泥企业通过改造生产线，配合先进的捕集设备，在降低碳排放的同时，生产效率并未受到明显影响。钢铁行业通过对高炉进行CCS技术改造，虽然会使投资增加约25%，但却能将吨钢碳排放从1.8吨降至0.3吨，从长远来看，这对钢铁行业的可持续发展意义重大；不少中国钢铁企业在政府的支持下，积极开展CCS技术试点工作，探索适合自身发展的减排路径。化工行业也在积极探索，德国巴斯夫启动的利用捕集二氧化碳生产甲醇的试点项目，不仅实现了减排目标，还创造了新的经济价值。

在海运部门，随着船上捕获技术的逐步成熟和推广应用，其增长预计将从21世纪40年代开始。国际海事组织要求到2050年航运碳排放较2008年减少70%，CCS技术被视为实现这一目标的重要选项之一。目前，挪威企业研发的微型船载捕集装置虽然能够处理船舶发动机尾气，但在实际应用中面临着船舶空间有限和能效平衡的难题。鹿特丹港则计划到2030年为50%的靠港船舶提供CCS服务，并将捕集的二氧化碳注入北海枯竭油气田，通过岸电协同的方式助力航运业减排。据相关研究机构测算，如果该计划顺利实施，鹿特丹港周边海域的二氧化碳排放量将得到有效控制，对改善区域海洋生态环境具有积极意义。

CCS技术推进在区域间存在差异

从区域发展情况来看，不同地区在CCS技术的推进和应用上存在明显差异。欧洲计划通过CCS技术，到2050年捕获区域内31%的碳排放。为实现这一目标，欧洲采取了一系列有力举措。挪威的北极光项目建成了首个跨国二氧化碳运输管道，这条管道连接了欧洲12个工业集群，为区域内CCS技术的协同发展奠定了坚实的设施基础；自该管道投入使用以来，已成功运输了数百万吨二氧化碳，有效推动了周边地区的减排工作。欧盟碳排放交易体系在运行过程中，碳排放价格通常高于全球平均水平，为CCS项目的投资和建设提供了强大的经济激励；众多企业在高额碳价的刺激下，纷纷加大对CCS技术的研发和应用投入力度。

美国的CCS发展呈现出不均衡的态势。得克萨斯州凭借其成熟的油气基础设施，目前运营着全球30%的CCS项目，埃克森美孚计划到2035年在该地区投资170亿美元，进一步加大布局力度。然而在联邦层面，由于缺乏统一的标准和政策引导，使得加州等州的低碳燃料标准成为推动CCS发展的主要力量。此外，加拿大碳工程公司在美国建设的直接空气捕集工厂，计划每年捕集100万吨二氧化碳，为CCS技术的创新发展提供了重要的试验平台。该工厂的先进技术吸引了全球众多科研机构和企业的关注，有望为CCS技术的突破带来新的思路。

印度虽然仅计划到2050年通过CCS技术捕集3%的排放量，但该国具备较大的发展潜力。随着印度经济的持续发展，钢铁、水泥产量预计将增长50%，这将催生大量的CCS技术需求。同时，孟加拉湾海底盐沼层拥有可封存数百亿吨二氧化碳的空间。不过，目前发达国家承诺的国际气候融资到位率不足30%，资金短缺成为制约印度CCS发展的主要因素。据印度相关部门统计，由于资金不足，多个规划中的CCS项目被迫推迟，这对印度实现可持续发展目标产生了一定的阻碍。

认证标准成CCS技术发展挑战

尽管CCS技术有着明确的发展规划和目标，但在实际推进过程中面临着诸多挑战。在技术层面，全球二氧化碳运输管道长度仅1.3万公里，与长达数十万公里的天然气管道相比差距巨大，这严重限制了二氧化碳的大规模运输和封存，阻碍了CCS项目的规模化发展。在地质封存方面，目前的监测技术水平也不能完全满足要求。此外，公众对CCS项目的认知和接受程度有待提高，在德国、荷兰等地，曾因地质风险问题引发公众的强烈反对，导致企业不得不调整项目方案，这不仅增加了成本，还延长了建设周期。

在政策领域，国际上CCS项目的碳信用认证标准尚未统一，跨境运输规则也不明确，这严重阻碍了国际合作与交易，不利于CCS技术的全球推广。在财政激励方面，除欧美部分国家和地区外，多数国家未将CCS纳入税收抵免或绿色债券支持范围，这极大地影响了企业的投资积极性。在贸易政策上，欧盟碳边境税政策未明确CCS产品的豁免条件，形成了贸易壁垒，对国际交流与合作产生了负面影响。

此外，替代技术的竞争也给CCS发展带来了压力。生物质能碳捕集与封存技术因土地资源冲突和成本问题，DNV预计其2050年规模仅为CCS的1/10；直接空气捕集技术虽前景广阔，但瑞士Climeworks公司目前每吨600美元的成本，远高于市场可接受的100美元以下的水平，其竞争力亟待提升。

DNV在报告中明确指出，政策强制力、行业协作以及技术突破，是推动CCS技术扩张的三大关键要素。未来，要实现更有效的减排目标，能源转型需要多种技术协同推进，而不能仅仅依赖CCS技术。这需要各国政府、企业和科研机构等各方在政策制定、技术研发、资金投入等多方面共同努力，积极探索多元化的减排路径，从而推动全球向净零排放目标稳步迈进。