四、CCUS技术

据IEA 统计显示，截至2021年4月，世界各地的CCUS设施每年能够捕集超过40 Mt CO2。欧盟是CCS技术研发先驱，也是该技术应用的积极推动者。2001年，瑞典成为欧洲第一个部署CCS 技术的国家。截至2021 年11月，欧洲CCUS项目占全球27%，欧洲每年通过该技术捕集的CO2 总量约为250万吨。^[14]

欧盟委员会联合研究中心在战略能源技术规划（SET-Plan）信息服务平台^[15]相继发布了《碳捕集、利用与封存技术发展报告（2018）》和《2030年CCUS路线图》，总结了碳捕集、利用与封存技术的现状、发展趋势、目标和需求、技术障碍以及到2050年的技术经济预测。

（一）CCUS技术现状

碳捕集、利用与封存技术主要存在三代技术。第一代技术包括基准胺基溶剂（燃烧后捕集）、物理溶剂（燃烧前捕集）、富氧燃烧等。目前，第二代技术处于研发阶段；第三代技术处于早期开发阶段。在碳捕集领域的技术发展现状如下：

第一，基于溶剂的碳捕集。第一代单乙醇胺（MEA）碳捕集技术的技术成熟度已达到7—8级，溶剂再生的热负荷已经从5吉焦/吨CO2 降至1.8吉焦/吨CO2。第一代技术致力于强化高温下CO2 的承载能力、减少吸收热能、改进再生条件从而在较高压力下回收CO2。

第二，基于吸附剂的碳捕集。对于固体吸附剂，通常将变压吸附或变温吸附用于吸附剂再生，气体与吸附剂的接触发生在固定床、移动床或流化床中。在此情况下，使用物理溶剂分离CO2 还可获得高纯度的H2 流。

第三，基于膜的碳捕集。膜分离-低温耦合技术是利用具有选择透过性的膜材料，在压力差作用下对不同排放源的CO2 进行直接捕集，从排放源上实现碳中和的目的。

第四，高温循环技术。此类技术的成熟度在4—5级，是当前研究的重点。目前，欧盟多集中在化学链燃烧项目及煤和天然气锅炉项目的应用层面，钙循环法的技术成熟度已达到5 级。^[16]同时，欧盟在《设置计划进度报告（2021）》（Set plan progress report 2021）中提到CCUS的六个重点项目。^[17]

（二）发展路径

欧盟碳捕集行业的整体开发目标为：远期计划将碳捕集成本降低至15欧元/吨CO2，效率损失降低至5%；到2030 年，欧盟委员会计划每年捕集约6 800万吨CO2；到2050年碳捕集率将达到90%。^[18]同时也需关注到，欧盟碳捕集行业仍面临着一定的障碍。^[19]

根据《碳捕集、利用与封存技术发展报告》显示，欧盟CCUS的技术趋势及需求如下：第一，基于化学物理溶剂的吸附技术，重点研究溶剂降解技术；第二，固体吸附剂吸附技术，重点开发新型吸附材料，制定开发新材料的标准化测试流程；第三，膜技术，重点研究材料的竞争吸附、渗透以及H2 与CO2 之间反应造成的污染；第四，高温循环系统技术，重点进一步优化固体燃料反应器中的燃料转化过程；第五，CCUS过程和系统改进，重点提升氧气分离效率，降低碳捕集成本。