CCUS全链条由二氧化碳来源、捕集、运输、利用/封存这四个环节构成。我们分析了各个环节的主要技术及其可行性，并以封存为例，对CCUS全链条的实施成本进行拆解。我们认为，未来需要进一步探索降本抓手和收益机制，加快推动CCUS扩大部署。

捕集技术—排放源浓度

碳排放源的二氧化碳浓度决定了捕集化学方法，随着二氧化碳浓度升高，捕集成本随之降低。目前各类技术提供商正在加紧研发低浓度点源与直接空气捕获等化学方法。技术最为成熟的高浓度点源（50%-90%浓度的烟气）主要来自乙醇、氨和天然气加工的排放，无需化学方法，可通过脱水和压缩设备实现碳捕集；低浓度点源(5%-15%浓度的烟气)，主要来自于大型减排难行业的点源，如发电厂和水泥厂，可通过化学溶剂、固体材料吸附剂、膜分离等捕集方法，其中化学溶剂捕集方法较为成熟；直接空气捕获是实现“负排放”必需的技术手段，从大气环境中捕获低浓度二氧化碳，可通过高温碱性水溶液吸收再生、低温固体吸附剂（TSA）再生、低温液体溶剂（MSA）再生，目前技术尚不成熟。

捕集技术—捕集成本

捕集成本与二氧化碳排放源浓度成反比，目前仅5%的排放量同时具备技术和经济可持续性，需要激励措施与技术提升。高浓度点源在当前激励政策下已具备经济可持续性，但它们的排放量小于5%；低浓度点源在不断出台的激励措施下将具备经济可持续性；直接空气捕获将需要激励措施以及技术提升才能实现经济可持续性。

捕集技术—生产阶段

根据碳排放源的不同，可以在生产过程的不同阶段捕集二氧化碳。以发电厂为例，可通过燃烧前、燃烧后与富氧燃烧的方式段捕集二氧化碳。燃烧前捕集过程将燃料转化为氢气和二氧化碳的气体混合物，促进清洁燃烧，并使二氧化碳被压缩后能够运输；燃烧后捕集过程将二氧化碳从尾气中分离，使用液体溶剂捕集二氧化碳；燃烧后捕集过程中的富氧燃料使用氧气而非空气作为燃料，使废气中产生高浓度的二氧化碳，便于分离。

运输技术

管道是当前大量运输二氧化碳最主要的选择。在一定运输距离（650公里）内，管道运输具有成本优势。美国拥有约6500公里二氧化碳管道，约占全球总长度的85%，而这一长度远不足以满足减排目标下的CCUS管道运输需求。预计到2050年，所需的CCUS二氧化碳运输管道长度大约是当前的100倍。预计未来通过一体化CCUS项目，可建立起囊括多个排放点源、汇集点和封存点的二氧化碳运输网络。一旦形成规模经济效应，可降低单个参与项目的门槛与成本。当前，美国正在研究将自身现有的天然气、合成氨、乙醇等基础设施与未来建设的二氧化碳管道相结合可能释放的潜力。船舶运输是长距离运输的一种新兴替代选择，当前主要应用于食品级液态二氧化碳的运输。铁路与卡车可用于少量运输二氧化碳，其较大的应用潜力在于将二氧化碳配送到终端市场。所有的运输方式都需将二氧化碳加压压缩，当前液态和超临界流体二氧化碳运输正在成为远距离储存获取的手段。

利用技术

降低CCUS技术实施成本的关键在于找到合适的利用技术。我们分析了各类CCUS利用技术可能实现的二氧化碳减排量（见图3），包括提高石油采收率技术（Enhanced oil recovery, EOR，当前主要应用在陆上）、化学利用技术和生物利用技术。目前行业正在衍生新的技术发展趋势，包括诸如在离岸海上油田中开发EOR项目和利用二氧化碳直接合成淀粉等。在各类利用技术的应用上，我们的主要判断如下：EOR具有经济价值，因而被认为是短期内更可行的方案。然而油价下行压力可能影响相关需求，预计EOR需求会在2035-2040年达到顶峰，随后下降。化学利用技术包括在化工生产过程中使用二氧化碳，如有机碳酸盐、煤化工等，对二氧化碳终态浓度的要求较低（约40%），因而成本更低，有进一步研发的潜力；我们也观察到化学利用技术的需求正在逐步增加，但仍无法充分消化大量的二氧化碳排放。生物利用技术将二氧化碳用于食品和饮料生产，但由于对二氧化碳终态浓度的要求较高（浓度约90%以上），因而成本更高、需求较少。

封存技术

无法被利用的二氧化碳，则需要通过封存技术进行埋存。然而就目前来看，封存技术对于企业来说成本极为高昂，且没有经济价值，需要政府出台相关政策进行激励。同时，实施封存需要合适的地质条件，因此合适的封存地点以及容量可能是天然限制因素。我们分析了可能的封存地点，枯竭油田封存、枯竭气田封存和陆上咸水层封存是潜力相对较高的选几个选项。其中，枯竭油田封存和枯竭气田封存地点多集中于中国北部和东部地区，且油田和气田大多相邻，预计封存总容量是CCUS总需求量的30%。枯竭油田封存以及枯竭气田封存实施额外成本较少，是较成熟的技术流程，在运用EOR技术充分捕获采收潜力后，EOR现场最终往往留作直接封存，且油气公司为相关地块和设施的所有者，易于施行管理。

然而需要注意的是，油气田封存可能存在一定的泄漏风险，多是由于油气田的设计和开采方式所致，例如油井、裂缝可能发生泄漏。陆上咸水层封存空间更大、更分散，在西南、中国中部等地区应用潜力更大，同时可能更适合布局分散的行业板块，例如水泥行业。陆上咸水层封存具有广阔的应用潜力，预计封存总容量是CCUS总需求量的50-70倍。然而陆上咸水层封存不确定性也更高，运输和封存设施可能需要第三方运营商进行投资和管理；同时，土地用于高浓度二氧化碳封存的相关法规和申报流程复杂，当前在中国仅有一项试点。另外，陆上咸水层封存需要考虑地质构造稳定性，不同地区的封存适宜程度存在差异，适宜性高的地区泄漏风险相对较低。

降本抓手

我们的成本拆解分析发现，CCUS的成本主要集中在捕集环节，且随着需求量的扩大，2030年后成本将会大幅上升。为扩大CCUS的应用规模，亟需进一步研究降本抓手，包括开发第二代碳捕集技术、降低电力成本、形成规模经济效应、优化封存点规划、合理利用社会资源等。其中，我们认为潜力最大的降本抓手为降低电力成本、提高能源效率和利用规模经济，通过降低单位二氧化碳耗电量和用电成本，实现在捕集环节显著降本；同时利用规模经济效应优化封存点规划，能够进一步降低运输和封存成本。在相对乐观的情景预测下，CCUS成本可能降低30%-40%。