碳捕集、利用与封存（CCUS）是指将二氧化碳（CO2）从工业排放源中分离后或直接加以利用或封存，以实现 CO2 减排的工业过程。作为一项有望实现化石能源大规模低碳利用的新兴技术，CCUS 技术受到国际社会的高度关注。政府间气候变化专门委员会（IPCC）第五次评估报告认为，如果没有 CCS，绝大多数气候模式都不能实现减排目标；更关键的是，如果没有 CCS，减排成本增加幅度预估将高达 138%。
国际能源署（IEA）研究报告也指出，要实现“巴黎协定”规定的、本世纪末全球大气温度升高不超过 2℃的目标，CCS 技术将贡献 14%的碳减排量。鉴于 CCUS 对应对气候变化和碳减排的重要作用，欧美发达国家已在探索给予 CCUS和其它清洁能源同等待遇的政策，以支持基础研究和产业技术发展；多边国际合作机制，如碳收集领导人论坛（CSLF）、创新使命部长级会议（MI）、清洁能源部长级会议（CEM）等从不同方面推动 CCUS 发展。
CCUS也是未来我国减少 CO2 排放、保障能源安全、构建生态文明和实现可持续发展的重要手段。近年来，第一代CCUS 各技术环节均取得较大进步，已经具备大规模示范基础；新型技术不断涌现，种类不断增多；低能耗的第二代捕集技术可望大幅改善 CCUS 技术的经济性，有望以更低成本实现煤电和煤化工等传统产业的有效减排。CO2 利用技术在实现减排的同时，形成具有可观经济社会效益的新业态，对促进可持续发展具有重大意义（参见图1）。
2011版路线图发布以来，CCUS 技术本身及其发展环境都发生了显著变化。国内外应对气候变化的新形势，要求对 CCUS 技术重新定位，以促进生态文明建设和可持续发展战略的实施；CCUS 技术需要进一步明确发展方向，以有序推进第一代捕集技术向第二代捕集技术平稳过渡。CCUS 技术的迅速发展使社会各界对 CCUS 认知度不断提高，亟待加快调整 CCUS 技术的发展目标和研发部署，为相关政策的制定执行和项目的顺利实施提供科技支撑。
近年来我国 CCUS 技术发展迅速、成果可观（参见图2）：（1）2011 版路线图涵盖的技术取得了一定的发展；（2）多种新技术类型涌现。我国已开发出多种具有自主知识产权的技术，并具备了大规模全流程系统的设计能力。与此同时，CCUS 技术大规模应用仍受到成本、能耗、安全性和可靠性等因素制约。因此，CCUS 技术研发与推广的方向是降低成本和能耗，并确保其具有长期安全性和可靠性；努力实现 CCUS 各个环节技术的均衡发展，尽快进入商业化阶段。
CO2 化工利用是以化学转化为主要手段，将 CO2 和共反应物转化成目标产物，实现CO2 资源化利用的过程，主要产品有合成能源、高附加值化学品以及材料三大类。化工利用不仅能实现减排，还可以创造额外收益，对传统产业的转型升级发挥重要作用。
近年来，我国 CO2 化工利用技术取得了较大的进展，整体处于中试阶段：部分技术完成了示范，如重整制备合成气技术、合成可降解聚合物技术、合成有机碳酸酯技术等；部分技术完成了中试，如合成甲醇技术、合成聚合物多元醇技术、矿化利用技术等；大批新技术涌现，如 CO2 电催化还原合成化学品、基于 CO2 光催化转化的“人工光合作用”等完成了实验室验证。当前合成能源燃料的 CO2 利用量约为 10 万吨/年，产值约为 1 亿元/年，合成高附加值化学品的 CO2 利用量约为 10 万吨/年，产值约为 4 亿元/年，合成材料的 CO2 利用量约为 5 万吨/年，产值约为 2 亿元/年。
CCUS 技术总体发展目标
我国政府郑重承诺在 2030 年二氧化碳排放达到峰值，CCUS 技术有望在在 2030 年后的去峰阶段发挥重要作用。近年来，我国可再生能源发展迅速，但是比例增长较为缓慢，根据政府已有规划，2020 年、2030 年非化石能源分别占比 15%和 20%，无法满足能源需求的增长。CCUS 可以在避免能源结构过激调整、保障能源安全的前提下完成减排目标，使我国能源结构实现从化石能源为主向可再生能源为主的平稳过渡。2050 年，随着技术研发的不断推进，CCUS 技术的成本将大幅降低，一部分技术可进行材料生产，或者与可再生能源结合实现负排放或能源储存，即使不考虑减排目的，CCUS 也将具有其社会经济价值。因此，上述路线图充分考虑了 CCUS 技术的近远期定位，提出我国 CCUS发展的总体愿景与各时间节点的发展目标（参见图3）。
图1 CCUS 技术流程及分类示意图
图2 2011年与2018年我国CCUS各环节技术发展水平
图3 CCUS 技术发展总体路线图
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