1. 技术原理与氢能应用

CCUS（碳捕集、利用与封存）技术通过捕集工业过程中产生的二氧化碳（CO₂），并加以封存或利用，从而降低碳排放。在氢能领域，CCUS主要应用于灰氢（化石燃料制氢）向蓝氢（低碳氢）的转化：

• 灰氢：传统煤制氢或天然气制氢，碳排放高（煤制氢碳足迹达17.47–29.78 kg CO₂/kg H₂）。

• 蓝氢：通过CCUS技术捕集制氢环节的CO₂，可减少碳排放25%-60%，全流程碳足迹降至2.17–8.91 kg CO₂/kg H₂。

• 绿氢：电解水制氢（零碳排放），但目前成本较高，仅占中国氢能产量的0.9%。

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2. 技术优势与核心挑战

优势：

• 过渡作用：在绿氢普及前，CCUS是降低化石燃料制氢碳排放的关键手段，预计2036年全球蓝氢市场规模将超80亿美元。

• 全产业链协同：覆盖捕集、运输、封存全流程，中国已建成近百个CCUS示范项目，年捕集能力超400万吨。

• 经济效益：结合CO₂驱油（EOR）等技术，吉林油田项目年注入CO₂达136万吨，驱油产量21万吨，实现减排与收益双赢。

挑战：

• 成本高：蓝氢成本约20-30元/kg（灰氢8-15元/kg），主要因CCUS技术成本（500-1500元/吨CO₂）和额外能耗。

• 技术成熟度：捕集效率、封存安全性仍需提升，例如远达环保项目捕集效率达91.45%，但长距离运输成本仍制约规模化。

• 政策依赖：需政府补贴支持CCUS成本，例如中国计划通过碳交易和专项基金推动蓝氢普及。

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3. 应用场景与典型案例

工业领域：

• 煤制氢+CCUS：中国煤制氢占比62%，耦合CCUS后可减排80.6%，如新疆、内蒙古等地的风光制氢一体化项目。

• 炼油与化工：霍尼韦尔与宝武集团合作，提供氢气净化技术，年产6000立方米高纯氢用于硅钢生产线和加氢站。

能源与交通：

• 氢储能调峰：新疆GW级氢储能电站年发电8亿千瓦时，减排CO₂ 38万吨，结合CCUS提升绿氢消纳能力。

• 国际项目：同兴科技在马来西亚论坛展示CCUS技术，与马来亚大学合作推动碳捕集材料研发。

设备与工程：

• 核心设备厂商：兰石重装中标多个CCUS项目（总金额超7000万元），冰轮环境提供压缩机技术，远达环保捕集效率达国际先进水平。

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4. 政策支持与未来趋势

政策驱动：

• 中国规划：2060年CCUS减排需求将达23.5亿吨/年，产值规模2050年超3300亿元，年均增速11.87%。

• 国际合作：北京理工大学开发全球CCUS优化模型（C³IAM/GCOP），推动跨国源汇匹配，降低运输成本。

技术方向：

• 低成本捕集技术：开发新型溶剂（如霍尼韦尔先进溶剂）、膜分离材料和吸附剂，降低能耗30%。

• 多能耦合系统：风光发电+CCUS制氢，提升绿氢占比；高温电解（SOEC）与CCUS结合，提高能源效率。

• 碳封存网络：中国需建设1.7万公里CO₂管道，重点布局鄂尔多斯、松辽等五大盆地。

CCUS技术是氢能低碳化转型的核心过渡手段，尤其在化石燃料制氢主导的现阶段。通过技术创新（如高效催化剂、智能优化模型）和政策支持（碳交易、补贴），蓝氢成本有望逐步下降，与绿氢形成互补。未来十年，中国及全球将加速CCUS产业化，推动氢能成为碳中和目标下的关键能源载体。