科技部關(guān)于印發(fā)“十二五”國(guó)家碳捕集利用與封存科技發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃的通知

各省、自治區(qū)、直轄市及計(jì)劃單列市科技廳（委、局），新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)科技局，國(guó)務(wù)院各有關(guān)部門科技主管單位，各有關(guān)單位：    

為了貫徹落實(shí)《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006—2020年）》，配合《國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃綱要》和國(guó)務(wù)院《“十二五”控制溫室氣體排放工作方案》實(shí)施，指導(dǎo)碳捕集利用與封存科技發(fā)展，科學(xué)技術(shù)部制定了《“十二五”國(guó)家碳捕集利用與封存科技發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃》，現(xiàn)印發(fā)你們，請(qǐng)結(jié)合本部門、本地區(qū)的實(shí)際情況貫徹落實(shí)�！　�

特此通知。

“十二五”國(guó)家碳捕集利用與封存科技發(fā)展 專項(xiàng)規(guī)劃

碳捕集、利用與封存(CCUS)技術(shù)是一項(xiàng)新興的、具有大規(guī)模二氧化碳減排潛力的技術(shù)，有望實(shí)現(xiàn)化石能源的低碳利用，被廣泛認(rèn)為是應(yīng)對(duì)全球氣候變化、控制溫室氣體排放的重要技術(shù)之一�！秶�(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020年）》（以下簡(jiǎn)稱《科技綱要》）將“主要行業(yè)二氧化碳、甲烷等溫室氣體的排放控制與處置利用技術(shù)”列入環(huán)境領(lǐng)域優(yōu)先主題，并在先進(jìn)能源技術(shù)方向提出“開(kāi)發(fā)高效、清潔和二氧化碳近零排放的化石能源開(kāi)發(fā)利用技術(shù)”；《國(guó)家“十二五”科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃》（以下簡(jiǎn)稱《規(guī)劃》）提出“發(fā)展二氧化碳捕集利用與封存等技術(shù)”�！吨袊�(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化科技專項(xiàng)行動(dòng)》、《國(guó)家“十二五”應(yīng)對(duì)氣候變化科技發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃》均將“二氧化碳捕集、利用與封存技術(shù)”列為重點(diǎn)支持、集中攻關(guān)和示范的重點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域。

為貫徹落實(shí)《科技綱要》和《規(guī)劃》的部署，配合國(guó)務(wù)院《“十二五”控制溫室氣體排放工作方案》有效實(shí)施，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、全面推進(jìn)我國(guó)二氧化碳捕集、利用與封存技術(shù)的研發(fā)與示范，特制訂《國(guó)家“十二五”碳捕集、利用與封存（CCUS）科技發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃》。

一、形勢(shì)與需求

（一）碳捕集、利用與封存是應(yīng)對(duì)全球氣候變化的重要技術(shù)選擇

全球氣候變化問(wèn)題日益嚴(yán)峻，已經(jīng)成為威脅人類可持續(xù)發(fā)展的主要因素之一，削減溫室氣體排放以減緩氣候變化成為當(dāng)今國(guó)際社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)。有關(guān)研究顯示，未來(lái)幾十年化石能源仍將是人類最主要的能量來(lái)源，要控制全球溫室氣體排放，除大力提升能源效率、發(fā)展清潔能源技術(shù)、提高自然生態(tài)系統(tǒng)固碳能力外，CCUS技術(shù)將發(fā)揮重要的作用。IPCC估算，全球CO2地質(zhì)封存潛力至少為2000億噸，到2020年全球CO2捕集潛力為26-49億噸/年。

（二）世界主要國(guó)家均將碳捕集、利用與封存技術(shù)作為搶占未來(lái)低碳競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的重要著力點(diǎn)近年來(lái)，世界主要發(fā)達(dá)國(guó)家都投入大量資金開(kāi)展CCUS研發(fā)和示范活動(dòng)，制定相應(yīng)法規(guī)、政策以實(shí)現(xiàn)在全球低碳競(jìng)爭(zhēng)中占得先機(jī)，并在八國(guó)集團(tuán)、碳收集領(lǐng)導(dǎo)人論壇、清潔能源部長(zhǎng)會(huì)議等多邊框架下推動(dòng)該技術(shù)的發(fā)展。美國(guó)、歐盟、加拿大、英國(guó)、澳大利亞等均制定了相關(guān)技術(shù)發(fā)展路線圖，明確未來(lái)CCUS技術(shù)發(fā)展的方向和重點(diǎn)，先后投入總計(jì)數(shù)百億美元支持包括“未來(lái)電力2.0”、“歐盟CCS旗艦計(jì)劃”等CCUS技術(shù)研發(fā)和示范項(xiàng)目，還在政府引導(dǎo)下紛紛成立了跨行業(yè)、跨領(lǐng)域的CCUS技術(shù)研發(fā)與合作平臺(tái)，推動(dòng)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。南非、巴西等新興經(jīng)濟(jì)體也啟動(dòng)了相關(guān)研究。

（三）發(fā)展和儲(chǔ)備碳捕集、利用與封存技術(shù)將為我國(guó)低碳綠色發(fā)展和應(yīng)對(duì)氣候變化提供技術(shù)支撐

我國(guó)需要發(fā)展和儲(chǔ)備CCUS技術(shù)，一是我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)以煤為主，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)、城市化進(jìn)程的快速發(fā)展，CO2排放量將長(zhǎng)期處于高位，CCUS是中長(zhǎng)期溫室氣體減排的重要技術(shù)途徑；二是發(fā)展CO2捕集與資源化利用技術(shù)也為我國(guó)當(dāng)前低碳綠色發(fā)展提供了新的技術(shù)途徑；三是發(fā)展捕集CO2的煤炭液化或多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)以及IGCC技術(shù)和CO2提高石油采收率技術(shù)，在減排CO2的同時(shí)，有利于優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，保障我國(guó)能源安全；四是發(fā)展CCUS技術(shù)是我國(guó)煤化工、鋼鐵、水泥等高排放行業(yè)溫室氣體減排的迫切需求；此外，鑒于未來(lái)可能形成的全球性低碳產(chǎn)業(yè)，發(fā)展CCUS技術(shù)將是提升我國(guó)低碳技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力的重要機(jī)遇。

二、現(xiàn)狀及趨勢(shì)

當(dāng)前，CCUS技術(shù)仍存在高成本、高能耗、長(zhǎng)期安全性和可靠性有待驗(yàn)證等突出問(wèn)題，需通過(guò)持續(xù)的研發(fā)和集成示范提高技術(shù)的成熟度。我國(guó)CCUS技術(shù)鏈各環(huán)節(jié)都已具備一定的研發(fā)基礎(chǔ)，但各環(huán)節(jié)技術(shù)發(fā)展不平衡，距離規(guī)�；⑷鞒淌痉稇�(yīng)用仍存在較大差距。

（一）CO2捕集技術(shù)

CO2捕集主要分為燃燒后捕集、燃燒前捕集以及富氧燃燒捕集三大類，捕集能耗和成本過(guò)高是面臨的共性問(wèn)題。

燃燒后捕集技術(shù)相對(duì)成熟，廣泛應(yīng)用的是化學(xué)吸收法。我國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家技術(shù)差距不大，已在燃煤電廠開(kāi)展了10萬(wàn)噸級(jí)的工業(yè)示范。當(dāng)前，制約該技術(shù)商業(yè)化應(yīng)用的主要因素是能耗和成本較高。

燃燒前捕集在降低能耗方面具有較大潛力，國(guó)外5萬(wàn)噸級(jí)中試裝置已經(jīng)運(yùn)行，國(guó)內(nèi)6-10萬(wàn)噸級(jí)中試系統(tǒng)試驗(yàn)已啟動(dòng)。當(dāng)前，該技術(shù)主要瓶頸是系統(tǒng)復(fù)雜，富氫燃?xì)獍l(fā)電等關(guān)鍵技術(shù)還未成熟。

富氧燃燒技術(shù)國(guó)外已完成主要設(shè)備的開(kāi)發(fā)，建成了20萬(wàn)噸級(jí)工業(yè)示范項(xiàng)目，正在實(shí)施100萬(wàn)噸級(jí)的工業(yè)示范；我國(guó)已建成萬(wàn)噸級(jí)的中試系統(tǒng)，正在實(shí)施10萬(wàn)噸級(jí)的工業(yè)級(jí)示范項(xiàng)目建設(shè)。新型規(guī)模制氧技術(shù)和系統(tǒng)集成技術(shù)是降低能耗的關(guān)鍵，也是現(xiàn)階段該技術(shù)發(fā)展的瓶頸。

（二）CO2輸送工程技術(shù)

CO2輸運(yùn)包括水路和陸路低溫儲(chǔ)罐輸送與管道輸送兩類方式，其中管道輸送最具規(guī)模應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。國(guó)外已有40年以上的商業(yè)化CO2管道輸送實(shí)踐，美國(guó)正在運(yùn)營(yíng)的干線管網(wǎng)長(zhǎng)度超過(guò)5000千米。目前，我國(guó)CO2的輸送以陸路低溫儲(chǔ)罐運(yùn)輸為主，尚無(wú)商業(yè)運(yùn)營(yíng)的CO2輸送管道。與國(guó)外相比，主要技術(shù)差距在CO2源匯匹配的管網(wǎng)規(guī)劃與優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)、大排量壓縮機(jī)等管道輸送關(guān)鍵設(shè)備、安全控制與監(jiān)測(cè)技術(shù)等方面。

（三）CO2利用技術(shù)

CO2利用涉及石油開(kāi)采、煤層氣開(kāi)采、化工和生物利用等工程技術(shù)領(lǐng)域。

在利用CO2開(kāi)采石油方面，國(guó)外已有60年以上的研究與商業(yè)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，技術(shù)接近成熟。我國(guó)利用CO2開(kāi)采石油技術(shù)處于工業(yè)擴(kuò)大試驗(yàn)階段。與國(guó)外相比，主要技術(shù)差距在油藏工程設(shè)計(jì)、技術(shù)配套、關(guān)鍵裝備等方面。

在利用CO2開(kāi)采煤層氣方面，國(guó)外已開(kāi)展多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，我國(guó)正在進(jìn)行先導(dǎo)試驗(yàn)。適合我國(guó)低滲透軟煤層的成井、增注及過(guò)程監(jiān)控技術(shù)是研究重點(diǎn)。

在CO2化工和生物利用方面，日本、美國(guó)等在CO2制備高分子材料等方面已有產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。我國(guó)在CO2合成能源化學(xué)品、共聚塑料、碳酸酯等方面已進(jìn)入工業(yè)示范階段。規(guī)�；⒌统杀巨D(zhuǎn)化利用是CO2化工和生物利用技術(shù)的研究重點(diǎn)。

在CO2礦化固定方面，歐盟、美國(guó)等正在研發(fā)利用含鎂天然礦石礦化固定CO2技術(shù)，處于工業(yè)示范階段。我國(guó)在利用冶金廢渣礦化固定CO2關(guān)鍵技術(shù)方面已進(jìn)入中試階段。過(guò)程強(qiáng)化與產(chǎn)品高值利用、過(guò)程集成以及設(shè)備大型化是CO2礦化固定技術(shù)的研究重點(diǎn)。

（四）CO2地質(zhì)封存技術(shù)

CO2地質(zhì)封存主要包括陸上咸水層封存、海底咸水層封存、枯竭油氣田封存等方式。國(guó)外對(duì)陸上、海底咸水層封存項(xiàng)目進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)十多年的連續(xù)運(yùn)行和安全監(jiān)測(cè)，年埋存量達(dá)到百萬(wàn)噸。我國(guó)僅有10萬(wàn)噸級(jí)陸上咸水層封存的工程示范，需重點(diǎn)發(fā)展適合我國(guó)陸相沉積地層特點(diǎn)的CO2長(zhǎng)期封存基礎(chǔ)理論、評(píng)價(jià)方法、監(jiān)測(cè)預(yù)警與補(bǔ)救對(duì)策技術(shù)，研發(fā)長(zhǎng)壽命井下設(shè)備與工程材料等。

（五）大規(guī)模集成示范

國(guó)外正在運(yùn)行的大型全流程CCUS示范項(xiàng)目有加拿大Weyburn油田CO2強(qiáng)化驅(qū)油項(xiàng)目、挪威Sleipner氣田CO2鹽水層封存項(xiàng)目等，這兩個(gè)項(xiàng)目的CO2都來(lái)自工業(yè)過(guò)程，累計(jì)封存CO2都已超過(guò)千萬(wàn)噸。我國(guó)現(xiàn)有的全流程示范項(xiàng)目包括中石油吉林油田的CO2工業(yè)分離與驅(qū)油項(xiàng)目、神華的鄂爾多斯煤制油CO2工業(yè)分離與陸上咸水層封存項(xiàng)目、中石化勝利油田的燃燒后CO2捕集與驅(qū)油項(xiàng)目�？傮w上，我國(guó)全流程示范項(xiàng)目起步晚、規(guī)模小，需要通過(guò)大規(guī)模、跨行業(yè)的集成示范，完善要素技術(shù)之間的匹配性與相容性，提升全流程系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和可靠性。

三、指導(dǎo)思想、基本原則與發(fā)展目標(biāo)

（一）指導(dǎo)思想

以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，貫徹落實(shí)《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020年）》和《國(guó)家“十二五”科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃》，以“全球視野、立足國(guó)情，點(diǎn)面結(jié)合、逐步推進(jìn)，重視利用、嚴(yán)控風(fēng)險(xiǎn)，強(qiáng)化能力、培養(yǎng)人才”為原則，面向我國(guó)低碳發(fā)展需求與國(guó)際科技前沿，以資源化利用為核心，瞄準(zhǔn)低能耗、低成本、長(zhǎng)期安全，統(tǒng)籌基礎(chǔ)研究、技術(shù)開(kāi)發(fā)、裝備研制、集成示范和產(chǎn)業(yè)培育，發(fā)揮科技在CCUS產(chǎn)業(yè)的支撐和引領(lǐng)作用，全面提升我國(guó)CCUS技術(shù)水平和核心競(jìng)爭(zhēng)力。

（二）基本原則

1. 全球視野、立足國(guó)情：把握國(guó)際CCUS技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，注重國(guó)際交流與合作，立足我國(guó)發(fā)展階段，結(jié)合國(guó)家能源戰(zhàn)略和應(yīng)對(duì)氣候變化工作需求，建立具有中國(guó)特色的CCUS技術(shù)體系。

2. 點(diǎn)面結(jié)合、逐步推進(jìn)：圍繞CCUS各環(huán)節(jié)的技術(shù)瓶頸和薄弱環(huán)節(jié)，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)基礎(chǔ)研究、技術(shù)研發(fā)、裝備研制和集成示范部署，突破CO2捕集、輸運(yùn)、利用與封存的關(guān)鍵技術(shù)，在重點(diǎn)行業(yè)開(kāi)展CCUS工業(yè)試驗(yàn)，有序推動(dòng)全流程CCUS示范項(xiàng)目建設(shè)。

3. 重視利用、嚴(yán)控風(fēng)險(xiǎn)：視CO2為潛在資源，重視CO2驅(qū)油氣、CO2生物與化工規(guī)�；玫燃夹g(shù)的研發(fā)和應(yīng)用；嚴(yán)格把握CCUS示范項(xiàng)目的安全性指標(biāo)，探索建立適合我國(guó)國(guó)情的CCUS技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范體系。

4. 強(qiáng)化能力、培養(yǎng)人才：以企業(yè)為技術(shù)創(chuàng)新主體和源頭，注重發(fā)揮高等院校和科研院所在創(chuàng)新中的引領(lǐng)作用，建立產(chǎn)學(xué)研結(jié)合和產(chǎn)業(yè)聯(lián)合創(chuàng)新機(jī)制，集成和融合跨領(lǐng)域、跨行業(yè)優(yōu)勢(shì)力量，培養(yǎng)CCUS技術(shù)人才，全面提升CCUS技術(shù)創(chuàng)新能力。

（三）發(fā)展目標(biāo)總體目標(biāo)：到“十二五”末，突破一批CCUS關(guān)鍵基礎(chǔ)理論和技術(shù)，實(shí)現(xiàn)成本和能耗顯著降低，形成百萬(wàn)噸級(jí)CCUS系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與集成能力，構(gòu)建CCUS系統(tǒng)的研發(fā)平臺(tái)與創(chuàng)新基地，建成30-50萬(wàn)噸/年規(guī)模二氧化碳捕集、利用與封存全流程集成示范系統(tǒng)。

捕集技術(shù)發(fā)展目標(biāo)：實(shí)現(xiàn)低能耗捕集技術(shù)突破，對(duì)于CO2低濃度排放源額外捕集能耗控制在25%以內(nèi)，具備規(guī)�；都夹g(shù)的設(shè)計(jì)能力。

輸運(yùn)技術(shù)發(fā)展目標(biāo)：開(kāi)展區(qū)域性CO2源與利用及埋存匯的普查，開(kāi)發(fā)管網(wǎng)規(guī)劃和優(yōu)化設(shè)計(jì)、管道及站場(chǎng)安全監(jiān)控、管道泄漏應(yīng)對(duì)等CO2輸送關(guān)鍵技術(shù)，形成支撐規(guī)模化全流程工程示范的CO2輸送工藝。

利用技術(shù)發(fā)展目標(biāo)：突破一批CO2資源化利用前沿技術(shù)，形成CO2驅(qū)油與封存，低成本CO2化學(xué)轉(zhuǎn)化、生物轉(zhuǎn)化與礦化利用關(guān)鍵技術(shù)，建成30萬(wàn)噸級(jí)/年的CO2驅(qū)油與封存示范工程以及CO2轉(zhuǎn)化利用工業(yè)化示范工程。

封存技術(shù)發(fā)展目標(biāo)：推進(jìn)全國(guó)地質(zhì)封存潛力評(píng)價(jià)；突破場(chǎng)地選址、安全性評(píng)價(jià)、監(jiān)測(cè)與補(bǔ)救對(duì)策等關(guān)鍵技術(shù)，初步形成地質(zhì)封存安全性保障技術(shù)體系。

四、優(yōu)先發(fā)展方向

（一）大規(guī)模、低能耗CO2分離與捕集技術(shù)

研發(fā)吸收性能高、再生能耗低的新型吸收劑，低能耗大規(guī)模的制氧技術(shù)及CO2捕集分離工藝與設(shè)備；開(kāi)發(fā)CO2分離單元與發(fā)電單元協(xié)同運(yùn)行和調(diào)控技術(shù)，以及新型CO2捕集材料和工藝。

（二）安全高效CO2輸送工程技術(shù)

研究長(zhǎng)距離CO2管道輸送特性及模擬技術(shù)，安全監(jiān)測(cè)和管理控制技術(shù)，CO2源匯匹配和管網(wǎng)規(guī)劃與優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)。

（三）大規(guī)模、低成本CO2利用技術(shù)

開(kāi)展油氣藏地質(zhì)體CO2利用與封存潛力評(píng)價(jià)，研究CO2利用與封存一體化的實(shí)驗(yàn)?zāi)M、油藏工程設(shè)計(jì)、安全監(jiān)測(cè)及關(guān)鍵裝備制造技術(shù)；開(kāi)展CO2驅(qū)煤層氣開(kāi)采與封存場(chǎng)地篩選和評(píng)價(jià)，研究井網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)、煤層增注、長(zhǎng)期安全監(jiān)測(cè)技術(shù)；研發(fā)CO2高效低成本催化轉(zhuǎn)化制備甲醇、共聚塑料、碳酸酯等大宗化學(xué)品技術(shù)，CO2生物固定、生物轉(zhuǎn)化與深加工技術(shù)，鈣鎂鉀基工業(yè)固廢及天然礦物礦化固定CO2的過(guò)程強(qiáng)化與設(shè)備大型化技術(shù)。

（四）安全可靠的CO2封存技術(shù)

研究適合我國(guó)陸相沉積地層的安全可靠CO2地質(zhì)封存理論，發(fā)展陸上咸水層封存的場(chǎng)地選址與評(píng)價(jià)方法，以及封存CO2泄露監(jiān)測(cè)與補(bǔ)救等安全性保障技術(shù)；研發(fā)海底咸水層封存、枯竭油氣田封存關(guān)鍵特需技術(shù)；探索酸氣回注等含雜質(zhì)CO2封存以及封存聯(lián)合采水、采熱、采礦等新型技術(shù)。

（五）大規(guī)模CO2捕集、利用與封存技術(shù)集成與示范

研究CCUS各要素技術(shù)之間的匹配性與相容性，系統(tǒng)集成與放大原理，發(fā)展系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，開(kāi)發(fā)CO2捕集系統(tǒng)與工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)、CO2利用系統(tǒng)以及輸送系統(tǒng)、封存系統(tǒng)的優(yōu)化集成技術(shù)，圍繞重點(diǎn)行業(yè)建立一批規(guī)�；鞒淌痉豆こ蹋�(yàn)證其經(jīng)濟(jì)性、可靠性和安全性。

五、重點(diǎn)任務(wù)

（一）解決一批基礎(chǔ)科學(xué)理論問(wèn)題

新一代高效低能耗的CO2捕集技術(shù)基礎(chǔ)研究：吸收劑的分子設(shè)計(jì)、模擬技術(shù)及其與CO2化學(xué)反應(yīng)基礎(chǔ)；新型捕集機(jī)理與材料的構(gòu)效關(guān)系；燃燒前捕集的工藝過(guò)程與捕集能耗、系統(tǒng)穩(wěn)定的構(gòu)效關(guān)系；富CO2氣氛下燃燒穩(wěn)定和污染物形成的理論；化學(xué)鏈燃燒技術(shù)、膜吸收/解吸技術(shù)、硫碳一體化捕集分離技術(shù)探索。

規(guī)�；疌O2管道輸送基礎(chǔ)研究：CO2在不同相態(tài)及相態(tài)轉(zhuǎn)換下的水力及熱力模型；長(zhǎng)距離CO2管道輸送水合物控制技術(shù)；CO2管道輸送全尺寸模擬中試裝置建設(shè)及試驗(yàn)；CO2管輸數(shù)值模擬軟件開(kāi)發(fā)與應(yīng)用；CO2輸送工藝參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法；CO2輸送管線及站場(chǎng)安全監(jiān)測(cè)方法。

CO2驅(qū)油利用與封存基礎(chǔ)研究：油氣藏及相關(guān)地質(zhì)體CO2埋存機(jī)理及潛力評(píng)價(jià)方法；油藏及相關(guān)地質(zhì)體CO2埋存安全性評(píng)價(jià)及監(jiān)控；多孔介質(zhì)中CO2地層油體系相態(tài)理論與數(shù)值模擬；CO2驅(qū)油中的滲流力學(xué)理論；CO2埋存和提高采收率工程技術(shù)與方法。

CO2驅(qū)煤層氣利用與封存基礎(chǔ)研究：多元?dú)怏w與煤巖的相互作用理論及模擬方法；場(chǎng)地篩選、性能評(píng)價(jià)與優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。

CO2轉(zhuǎn)化利用基礎(chǔ)研究：CO2碳氧資源協(xié)同轉(zhuǎn)化的高效催化機(jī)理與原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)路徑設(shè)計(jì)；CO2光/電/生物協(xié)同轉(zhuǎn)化的耦合機(jī)制與放大規(guī)律；工業(yè)固廢/天然礦物納微尺度活化機(jī)理與碳酸化礦化過(guò)程強(qiáng)化機(jī)制；地下賦存的富含鈣、鎂、鐵、鉀、鈾等元素的天然易反應(yīng)礦物與CO2的反應(yīng)機(jī)理。

CO2地質(zhì)封存的長(zhǎng)期安全性基礎(chǔ)理論：CO2作用下地層傳輸特性演化機(jī)理；封存地層長(zhǎng)期封閉性和穩(wěn)定性的演化規(guī)律及其主控因素；多尺度物質(zhì)運(yùn)移－化學(xué)反應(yīng)－力學(xué)響應(yīng)耦合理論；封存場(chǎng)地選址、封存有效性與安全性評(píng)價(jià)方法。

二氧化碳捕集、運(yùn)輸、利用及封存系統(tǒng)的環(huán)境影響評(píng)估與風(fēng)險(xiǎn)控制等基礎(chǔ)研究。

（二）突破一批核心關(guān)鍵技術(shù)

1. 大規(guī)模、低能耗燃燒后CO2捕集技術(shù)

高效低能耗的CO2吸收劑和捕集材料開(kāi)發(fā)：研發(fā)適合于燃煤電廠煙氣脫碳的高吸收性能和低再生能耗的混合胺及其它新型化學(xué)吸收劑；研發(fā)適合于燃燒后的新型吸附和膜分離材料，開(kāi)展中試驗(yàn)證。

新型捕集工藝技術(shù)開(kāi)發(fā)：研發(fā)并優(yōu)化新型吸收劑和其它捕集材料工藝，重點(diǎn)示范高性能吸收劑、吸附劑及其它捕集材料的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，同時(shí)研究與其匹配的大型捕集專有設(shè)備和集成工藝技術(shù)；設(shè)備和工藝的長(zhǎng)期適應(yīng)性；評(píng)估捕集能耗、成本等關(guān)鍵指標(biāo)，完善形成大型化的過(guò)程工藝包。高效低能耗的CO2捕集設(shè)備研制和系統(tǒng)集成研究：開(kāi)發(fā)和研制CO2吸收、吸附、膜分離的高效設(shè)備，包括高效填料、氣液分布器、膜反應(yīng)器等；研究反應(yīng)器結(jié)構(gòu)、尺寸、溶劑性質(zhì)與捕集效率的關(guān)系，開(kāi)發(fā)核心設(shè)備的設(shè)計(jì)與放大關(guān)鍵技術(shù)；研究燃燒后捕集的蒸汽熱系統(tǒng)與超（超）臨界鍋爐的蒸汽、煙氣系統(tǒng)的耦合優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，開(kāi)展捕集系統(tǒng)與電廠系統(tǒng)集成耦合示范。

2. 燃燒前捕集技術(shù)

燃燒前低能耗CO2捕集技術(shù)：研發(fā)燃料燃燒前高效轉(zhuǎn)化與CO2捕集的耦合技術(shù)，包括燃燒前富集CO2的合成燃料制備技術(shù)、適合高濃度CO2燃料氣的CO2分離技術(shù)、反應(yīng)分離一體化的低能耗CO2捕集技術(shù)；研究燃燒前燃料轉(zhuǎn)化與CO2捕集耦合反應(yīng)過(guò)程的催化劑與反應(yīng)器設(shè)計(jì)，及關(guān)鍵過(guò)程的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

低能耗捕集CO2的系統(tǒng)集成技術(shù)：建立技術(shù)、經(jīng)濟(jì)與技術(shù)路線多層面的能源動(dòng)力系統(tǒng)綜合分析與評(píng)價(jià)方法，提出燃料化學(xué)能梯級(jí)利用與低能耗捕集CO2一體化的能源動(dòng)力系統(tǒng)集成原則；研究新型氣化、化學(xué)鏈燃燒、燃料合成、富氧燃燒等的燃料轉(zhuǎn)化與CO2捕集耦合方法，提出低能耗、低成本燃燒前捕集CO2的新型能源動(dòng)力系統(tǒng)。

3. 富氧燃燒富集CO2技術(shù)

富氧燃燒裝備放大及系統(tǒng)集成技術(shù)：研究富氧燃燒的放大理論和設(shè)計(jì)原理；研發(fā)富氧燃燒鍋爐、燃燒系統(tǒng)、冷凝器等關(guān)鍵裝備；研究富氧燃燒全流程系統(tǒng)集成優(yōu)化技術(shù)，通過(guò)熱耦合設(shè)計(jì)顯著降低系統(tǒng)的綜合成本；研究富氧燃燒熱力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性及其調(diào)節(jié)控制等。

富氧燃燒用大型空分和壓縮純化技術(shù)：研發(fā)適合于富氧燃燒參數(shù)需求和變工況特性要求的大型深冷空分技術(shù)；探索新型的低能耗制氧技術(shù)，研發(fā)適合于富氧燃燒煙氣特點(diǎn)的壓縮純化技術(shù)；降低運(yùn)行成本，形成相應(yīng)的國(guó)產(chǎn)化配套能力。

煤基化學(xué)鏈燃燒技術(shù)：研究煤基化學(xué)鏈燃燒的反應(yīng)強(qiáng)化和熱質(zhì)傳遞調(diào)控技術(shù)、低成本批量制備載氧體技術(shù)、煤基化學(xué)鏈燃燒系統(tǒng)集成優(yōu)化技術(shù)。

4. CO2輸送工程技術(shù)

CO2輸送方式評(píng)價(jià)與系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)：研究不同輸送方式技術(shù)經(jīng)濟(jì)界限的評(píng)價(jià)技術(shù)，不同輸送系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)；研究源匯匹配與管網(wǎng)規(guī)劃優(yōu)化技術(shù)。

CO2管道輸送工程技術(shù)：研發(fā)CO2大排量壓縮關(guān)鍵設(shè)備；研究CO2輸送管道安全控制與監(jiān)測(cè)技術(shù)與CO2管道輸送工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范。

5. CO2驅(qū)油利用與封存技術(shù)

CO2驅(qū)油與封存工程應(yīng)用技術(shù)：研發(fā)CO2驅(qū)油與封存的油藏工程設(shè)計(jì)與優(yōu)化技術(shù)，油藏動(dòng)態(tài)跟蹤與調(diào)整技術(shù)，注采及地面系統(tǒng)設(shè)計(jì)與優(yōu)化技術(shù)，CO2驅(qū)油與封存注采及地面系統(tǒng)的防腐技術(shù)，CO2驅(qū)油與封存系統(tǒng)安全監(jiān)控技術(shù)。

CO2驅(qū)油與封存注采關(guān)鍵裝備國(guó)產(chǎn)化技術(shù)：研究高壓耐酸大排量壓縮機(jī)設(shè)計(jì)與制造技術(shù)，研制適合CO2驅(qū)油與封存的井口和井下裝備工具。

枯竭油氣藏殘余烴微生物富化技術(shù)：研究與培養(yǎng)適合枯竭油氣藏殘余烴富化的本源微生物菌種及其生化過(guò)程，優(yōu)化本源微生物激活和工程應(yīng)用條件。

6. CO2驅(qū)煤層氣與封存技術(shù)

CO2驅(qū)煤層氣利用與封存系統(tǒng)的安全監(jiān)控技術(shù)：研究適合驅(qū)煤層氣安全監(jiān)控的地球物理、地球化學(xué)監(jiān)測(cè)技術(shù)及CO2運(yùn)移的綜合反演技術(shù)、CO2驅(qū)替煤層氣煤層的致災(zāi)評(píng)價(jià)與防治技術(shù)。

CO2驅(qū)煤層氣利用與封存工程系統(tǒng)配套應(yīng)用技術(shù)：研發(fā)深部軟薄煤層鉆井完井、煤層增注技術(shù)。

7. CO2礦物轉(zhuǎn)化固定技術(shù)

鈣鎂基天然礦物與工業(yè)固廢礦化固定CO2技術(shù)：研發(fā)典型鈣鎂基天然礦物和工業(yè)固廢中固碳組分高效選擇性分離技術(shù)，強(qiáng)化碳酸化轉(zhuǎn)化制備功能化碳酸鹽及產(chǎn)品調(diào)控技術(shù)，以及多級(jí)多相反應(yīng)與分離一體化大型裝備，開(kāi)發(fā)高附加值碳酸鹽產(chǎn)品。

天然礦物原位轉(zhuǎn)化固定CO2與資源提取技術(shù)：研究巖層改造與CO2注入技術(shù)，高價(jià)值元素富集與回收技術(shù)，以及天然環(huán)境下的永久礦物固定技術(shù)。

8. CO2化學(xué)和生物轉(zhuǎn)化利用技術(shù)

CO2化學(xué)轉(zhuǎn)化利用技術(shù)：研發(fā)CO2低能耗制備合成氣、甲醇能源化學(xué)品的高效催化劑和專屬反應(yīng)器技術(shù)，CO2溫和制備碳酸酯高值化學(xué)品的羰基化轉(zhuǎn)化與專屬反應(yīng)器技術(shù)，CO2合成降解塑料的高效連續(xù)聚合反應(yīng)技術(shù)；探索CO2光/電、光/熱轉(zhuǎn)化前沿技術(shù)。

CO2生物轉(zhuǎn)化利用技術(shù)：研發(fā)高效低成本固碳優(yōu)良藻類、菌種和林木培育、培養(yǎng)及基因工程技術(shù)，生物轉(zhuǎn)化固碳產(chǎn)物低成本采收分離與多聯(lián)產(chǎn)加工技術(shù)；CO2微生物與電化學(xué)合成燃料耦合反應(yīng)技術(shù)，高效光生物反應(yīng)器構(gòu)建技術(shù)。

9. 地質(zhì)封存技術(shù)

地質(zhì)封存長(zhǎng)期安全性保障技術(shù)：研究封存場(chǎng)地精細(xì)勘察與表征技術(shù)，長(zhǎng)期安全性的綜合監(jiān)測(cè)、評(píng)價(jià)與反演技術(shù)，工程失效的預(yù)警與補(bǔ)救對(duì)策技術(shù)。

規(guī)�；獯婀こ探ㄔO(shè)的配套技術(shù)：研究井筒完整性評(píng)價(jià)與修復(fù)技術(shù)、耐腐蝕長(zhǎng)壽命井下設(shè)備與材料。

（三）開(kāi)展全流程碳捕集、利用與封存技術(shù)系統(tǒng)集成與示范

重點(diǎn)開(kāi)展30-50萬(wàn)噸規(guī)模的燃燒后CO2捕集、驅(qū)油與封存一體化示范、6萬(wàn)噸規(guī)模的燃燒前捕集與封存示范、10萬(wàn)噸規(guī)模的富氧燃燒富集利用或地質(zhì)封存示范等。

（四）促進(jìn)碳捕集、利用與封存技術(shù)發(fā)展的政策與法規(guī)研究

CCUS相關(guān)政策法規(guī)與管理體系：研究CO2管道建設(shè)、封存選址、監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)方法與標(biāo)準(zhǔn)，地下空間使用權(quán)利與責(zé)任歸屬的政策法規(guī)，以及CCUS項(xiàng)目研發(fā)與示范的激勵(lì)政策和投融資機(jī)制。

CCUS基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃與行業(yè)協(xié)作機(jī)制：研究CCUS源匯匹配、運(yùn)輸管網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃與共享機(jī)制，研究成本、效益、責(zé)任分擔(dān)和知識(shí)產(chǎn)權(quán)分享機(jī)制。

（五）加強(qiáng)碳捕集、利用與封存技術(shù)創(chuàng)新能力建設(shè)

建立CCUS技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)與公共測(cè)試平臺(tái)：依托大型骨干企業(yè)、優(yōu)勢(shì)科研單位，建設(shè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家工程技術(shù)研究中心及技術(shù)創(chuàng)新試驗(yàn)基地。

建立CCUS信息數(shù)據(jù)庫(kù)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范體系：建立CO2大規(guī)模排放源數(shù)據(jù)庫(kù)、CO2資源化利用與封存潛力的信息庫(kù)和CO2源匯匹配信息系統(tǒng)，探索適合我國(guó)國(guó)情的CCUS技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范體系。

六、保障措施

（一）健全科技統(tǒng)籌協(xié)調(diào)機(jī)制

建立由國(guó)家科技主管部門與經(jīng)濟(jì)宏觀管理、能源、國(guó)土資源、環(huán)境保護(hù)等主管部門組成的碳捕集、利用與封存科技工作協(xié)調(diào)小組，強(qiáng)化CCUS技術(shù)創(chuàng)新體系總體布局，推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)政策、管理措施的協(xié)調(diào)，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)和調(diào)動(dòng)各部門及地方資源，共同推進(jìn)規(guī)劃實(shí)施。組建由多學(xué)科、多領(lǐng)域高層專家參與的國(guó)家CCUS科技創(chuàng)新專家委員會(huì)，為規(guī)劃實(shí)施提供戰(zhàn)略決策與技術(shù)咨詢。

（二）加大科技投入

加大相關(guān)國(guó)家科技計(jì)劃對(duì)CCUS技術(shù)研發(fā)與示范的支持力度，實(shí)施CCUS技術(shù)研發(fā)與示范，建立國(guó)家碳捕集、利用與封存科技項(xiàng)目庫(kù)，加強(qiáng)基礎(chǔ)研究、技術(shù)研發(fā)、工程示范等工作的銜接。鼓勵(lì)各地方與相關(guān)行業(yè)部門增加投入，積極利用國(guó)際渠道籌措資源，加強(qiáng)CCUS技術(shù)研發(fā)、集成示范與能力建設(shè)。

（三）強(qiáng)化國(guó)際科技合作把握國(guó)際CCUS技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，積極開(kāi)展CCUS國(guó)際科技合作，將CCUS技術(shù)納入多邊、雙邊國(guó)際科技合作，推動(dòng)建立國(guó)際前沿水平的國(guó)際合作平臺(tái)；基于國(guó)際視野推動(dòng)我國(guó)CCUS技術(shù)研發(fā)和國(guó)際先進(jìn)技術(shù)的引進(jìn)、消化和再創(chuàng)新，統(tǒng)籌推動(dòng)我國(guó)CCUS技術(shù)創(chuàng)新體系跨越發(fā)展。

（四）成立產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟

建立CCUS產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟，形成長(zhǎng)效穩(wěn)定的組織運(yùn)行機(jī)制，集成產(chǎn)學(xué)研多方資源，建立CCUS技術(shù)信息集成與資源共享平臺(tái)，提高CCUS技術(shù)與信息服務(wù)能力；加強(qiáng)跨行業(yè)、跨領(lǐng)域合作，推動(dòng)關(guān)鍵共性技術(shù)的聯(lián)合攻關(guān)和大規(guī)模全流程的CCUS技術(shù)示范工程建設(shè)。

（五）加強(qiáng)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)與人才建設(shè)

推動(dòng)和完善CCUS相關(guān)學(xué)科體系建設(shè)，鼓勵(lì)有條件的高校和教育機(jī)構(gòu)整合相關(guān)學(xué)科優(yōu)勢(shì)資源開(kāi)設(shè)有關(guān)課程，加強(qiáng)專業(yè)人才培養(yǎng)；支持和鼓勵(lì)高校、科研機(jī)構(gòu)和大型企業(yè)建立高水平的實(shí)驗(yàn)室、研發(fā)中心和示范基地，培養(yǎng)與引進(jìn)青年創(chuàng)新人才和工程技術(shù)人員。