碳捕集利用与封存(CCUS)技术已成为支撑全球气候目标实现的技术组合中不 可或缺的组成部分。聚焦 CCUS 技术集群化推广中成本高昂、全流程决策复杂、规模 化部署体系缺失的核心问题,创新融合宏观评估决策“软科学”研究与 CCUS“硬技术” 研发,经过十余年产学研联合攻关,形成“关键技术降本-全链决策优化-系统布局规划” 的“点-线-面”一体化创新成果。主要创新成果如下: 一、“点”:高效推动 CCUS 技术成本突破性下降。针对 CCUS 技术成本下降 难题,发展了多行业点源、多评估指标的 CCUS 全链条技术成本核算方法,编制了覆 盖全国近全尺度工业排放源 CCUS 潜力与成本核算清单。通过未来 CCUS 技术特别是 捕集技术的成本下降趋势精准预测,反推 CO2吸收捕集技术能耗、效率等性能指标需 求,驱动研发基于复合胺的 CO2低能耗捕集关键材料与技术工艺,成功应用于国能锦 界、泰州 CCUS 示范项目,实现捕集热耗低至 2.35GJ/t CO2,捕集成本低于 250 元/ 吨,技术指标国际领先,支撑 CCUS 成本快速下降。 二、“线”:创新开发耦合博弈论与实物期权模型的 CCUS 产业链投资决策方法。 聚焦 CCUS 项目投资周期长、不确定性高等特点,创新性地构建了竞争博弈视角下基 于实物期权方法的柔性投资决策模型,评估了覆盖全国近全尺度工业排放源 CCUS 异 质性投资决策方案,提出反映柔性投资阈值的“临界碳价”指标,形成 CCUS 工程投资 科学决策依据。模型指导全国首个百万吨 CCUS 示范—胜利油田示范工程建设,对示 范工程的投资决策特别是预可研阶段提供了重要指导。 三“面”:动态评估多维度 CCUS 源汇匹配与空间优化布局。围绕未来 CCUS 管网规划及地下空间预留的问题,创新研发基于源汇协同优化理论的精细化空间规划 方法。综合考虑了高分辨率碳排放源的分布、规模、以及潜在碳封存汇的地质条件、 封存能力等多方面因素,实现了评估单元从区域级向机组级的降维穿透,明确了我国 CCUS 集群早期机会与优先发展区域,为合理优化 CCUS 管网布局规划提供关键指导。 成果被《中国碳捕集利用与封存技术发展路线图》采纳,并写入政府相关文件,成为 我国 CCUS 产业长远发展的重要支撑。 研究成果深化了对 CCUS 技术研发、投资决策与规模化部署的科学认知,形成了 碳捕集与转化技术的新方法、新理论和新工艺。基于项目成果,获授权专利 x 件(其 中发明专利 x 件)、软著 x 件,在 Nat. Clim. Change、Nat. Rev. Earth Environ 等 Nature 子刊、中国工程院院刊等高水平期刊发表论文 x 篇。技术成果广泛应用于中欧煤炭利 用近零排放、华能、中石化等国内外重大低碳示范工程的预可研与技术攻关,拉动 CCUS 投资合同额超 20 亿元,减排量达 165 万吨/年。成果应用于十四五《全国国土 空间规划纲要》地下空间预留方案制定,并支撑首部碳捕集评估国家标准编制。基于 核心成果撰写政策专报 60 余篇,20 篇被中办国办采纳,10 篇获习近平总书记等党和 国家领导人批示,为国家科技规划与决策提供支持。