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　　水泥行业是我国重要的基础原材料产业，水泥广泛应用于土木建筑、水利工程等领域，在改善民生、推动国家经济建设方面发挥了重要作用。我国是全球最大的水泥生产和消费国，连续十余年保持世界首位。据统计，2023年全国水泥产量达到20.23亿吨，占全球总产量㊣的49.68%。

　　水泥生产消耗大量的煤炭、电力及石灰石原材✅料，是我国能源消耗和碳排放量较高的工业之一，也是建材行业中碳排放量最大的行业。2020年，我国建材行业二㊣氧化碳排放总量为14.8亿吨，其中水泥行业的直接二氧化碳排放量为12.3亿吨，占建材行业总碳排放的83.11%，占全㊣国碳排放总量的12.4%。

　　二氧化碳捕集利用与封存（CCUS）作为一项能够实现二氧化碳深度减排并资源化利用的关键技术，在全球范围内备受关注。鉴于我国能源结构以高碳为主，工业制造碳排放量较大，大力推动减污减碳和末端固碳的CCUS技术，将为我国生态文明建设以及实现碳达峰碳中和目标提供有力支撑。

　　水泥烧成碳排放量大，CCUS既是水泥行㊣业实现碳中㊣和目标的必然选择，也是亟需发展的对象。近年来，在双碳目标的推动下，国家加大了对CCUS的系统性支持，从政策、技术、产业、标准、金融等多个角度推动㊣✅CCUS发展。水泥行业也积极推进CCUS项目建设并取得了一系列重要进展和成果。但是，由于水泥窑烟气成分复杂、粉尘量大且二氧化碳浓度低等技术特点，导致CCUS在水泥行业的项目应用案例较少，并存在生产运营成本高、技术推广难等问题。

　　中国建筑材料联合会通过调研国内外水泥行业CCUS技术现状，采用环比法对影响技术应用的主要因素进行了权重评价，并作出了深度的报告。结果表明，技术成熟度、政策支持和项目利润是目前水泥行业最关㊣心的三个方面。报告预测，在2060年碳中和情景下，单位水泥碳排放仍有约270kgCO₂/t需✅要依CCUS实现碳中和，水泥行业CCUS布局需要加快。

　　二氧化碳捕集、利用与封存（CCUS）是指将二氧化碳从工业过程、能源利用或大气中分离出来，直接加以利用或注入地层以实现二氧化碳（CO₂）永久减排的过程。CCUS是在二氧化碳捕集与封存（Carbon Capture and Storage，CCS）的基础上增加了“利用”（Utilization，U），CCUS按技术流程主要分为捕✅集、输送、利用与封存环节。

　　二氧化碳捕集技术✅是指将二氧化碳从工业生产、能源利用或大气中分离出来并捕集的过程，是CCUS技术系统中的关键环节，同时也是耗能和成本较大的部分。碳捕集方式主㊣要包括燃烧前捕集、燃烧中捕集和燃烧后捕集。其中，燃烧后捕集的常用方法有化学吸收法、物理吸附法、吸附分离法(变温吸附法和变压吸附法)、膜分离法、钙循环法和低温蒸馏法等。

　　二氧化碳运输是指将捕集或纯化后的二氧化碳通过公路、铁路、船舶、管道等方式运输到可利用或封存场地等指定地点的过程，是CCUS技术㊣系统的中间环节。鉴于不同运输方㊣式的优缺点，CCUS项目的运输需要从运输容量、运输距离、运输成本、市场因素以及运输沿线交通布局等方面综合考虑。

　　主要应用于食品、制冷、发泡材料、焊接等行业。例如，在食品行业中，二氧化碳被用作碳酸饮料、啤酒的添加剂，以及在食品冷链运输过程中作为制冷剂（干冰）；在发泡材料领域，二氧化碳被用作发泡剂以生产挤塑板㊣保温材料；在金属加工领域，二氧化碳被用作惰性气体用于焊接。但是，利用后的二氧化碳最终依然会排放到大气中。

　　化工利用是指以二氧化碳为原料，与其他物质发生化学反应，产出附加值较高的化工产品管道运输的优点与缺点。目前二氧㊣化碳作为化工原料被广泛应用于多种生产过程中。如通过加氢合成甲烷、醇类（如甲㊣醇、乙醇等）、醚类（如二甲醚）、有机酸（如甲酸）及低碳烷烃等工业合成气。此外，二氧化碳还用于生产纯碱、小苏打、白炭黑、硼砂及各种金属碳酸盐等✅大宗无机化工产品。然而，部分化工产品在之后的应用过程中安能物流官网，仍可能因化学✅反应再次释放二氧化碳。

　　矿化✅利用是指利用富含钙、镁的大宗固体废弃物（如炼钢废渣、水泥窑灰、粉煤灰、磷石膏等）将二氧化碳化学吸收转化成稳定的无机碳酸盐的过程，在实现二氧化碳减排的同时得到具有一定价值的无机建筑材料产品，以提高二氧化碳和固体废弃物资源化利用的经济性。

　　生物利用主要是指生物固碳，利用生态系统中植物的光合作用吸收二氧化碳。目前研究主要集中在微藻固碳和农作物二氧化碳气肥使用上。目前微藻固碳技术主要通过微藻将二氧化碳固定后转化为液体燃料、化学品、生物肥料、食品和饲料添加剂等，通过微藻的固碳实现人工碳循环。农作物二氧化碳气肥技术是将来自能源和工业生产过程中捕集的二氧化碳调节到一定浓度注入温室，来提升作物光合作用速率，以提高作物产量。

　　主要是用二氧化碳来驱油/气（石油/煤层气、天然气、页岩气等）。二氧化碳驱油/气是一种把二氧化碳注入油层（或煤层）中以提高油气采收率的技术，其主要目的是最大限度地提高油气采收率，而不是储存二氧化碳，虽然在实现驱油/气后有一部分二氧化碳被永久储存在以前含有碳氢化合物的孔隙空间中，但是二氧化碳封存量少、封存时间短，且可能会从钻井中泄漏出来。因此，二氧化碳驱油/气只能看作是部分消纳二氧化碳的过程。

　　二氧化碳封存，是通过一定技术手段将捕集的二氧化碳注入深部地质储层，使其与大气长期或永久隔绝，从而实现碳减排的过程，封存方式主要包括地㊣质封㊣存和海洋封存：

　　地质封存是将捕捉到的二氧化碳压缩（不小于CO₂的临界压力74bar，通常为100bar或更高，以提供适当的安全裕度并考虑管道中的压降）储存在至少800m深度的地质构造当中（目前主要有咸水层、油气层、煤层和页岩气层匹种），实现与大气长期或永久隔绝，目前主要采✅用油气层封存方式。

　　海洋封存主要有两种方式：“溶解型”海洋封存✅和“湖泊型”海洋封存。“溶解型”海洋封存是将二氧化碳通过固定管道或移动船只注入海洋深层（水深1000m以下较为常见）✅并使其溶解到水体中；“湖泊型”海洋封㊣存是将二氧化碳通过固定管道或者安装在海床深度3000m以下的沿海平台注入海底，使其沉降。初始状态下，二氧化碳以液体形式沉积在海床上，由于其密度高于水，因此会形成一个“湖”，从而延缓二氧化碳向周围环境的分解和扩散。

　　联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）历次评估报告中对CCUS技术定位演变大致可以分为三个阶段，从最初的“可行方案”到“关键技术”，再到㊣如今的“不可或缺”，逐步明确了CCUS技术在各领域实现碳中和目标进程中的关键性和重要性。

　　随着CCS技术的发展以及认识的不断深化，我国于2006年在北京香山会议首次提出二氧化碳捕获、利用与封存技术，引入了二氧化碳资源化利用✅技术。在双碳目标的驱动下，随着新的应用场景不断涌现和深度减排需求的增加，CCUS技术的内涵和外延得到了丰富与拓展，我国对CCUS技术的定位也在不断被重新审视和调整，已经从碳减排储备技术变成了碳中和关键碳减排技术。

　　为推动CCUS技术研发和项目建设，美国、欧盟、加拿大在产业发展、技术研发、标准规范以及资金税收等方面建立了“四位一体”的CCUS支持政策体系，有效促进了CCUS技术的研发创新和建设应用。其中，税收抵免、直接资金支持以㊣及碳税等资金支持政策在CCUS项目的前期建设中发挥了重要作用。

　　美国在CCUS领域处于全㊣球领先地位，这主要得益于美国在财政和税收方面对CCUS技术研发和应用的大力支持。自2008年起，美国通过《国内税收法》第45Q条款为二氧化碳封存提供税收抵免(45Q税收抵免)。2018年，美国政府加大了对CCUS项目的支持力度，实施了更高的45Q税收抵免，对实施二氧化碳驱油的项目提供每吨35美元的税收抵免，对咸水层封存的项目提供每吨50美元的税收抵免。2022年8月，美国颁布了《通货膨胀削减法案》（IRA），进一步增强了45Q条款的税收抵免政策:将工业用途CCS的税收抵免从每吨35美元提高到每吨60美元，将用于地质存储CCS的税收抵免从每吨50美元提高到每吨85美元；并为直接空气捕捉（DAC）项目提供高额补贴，将直接从大气中捕获并封存的CCS的税收抵免从每吨50美元提高到每吨180美元，45Q税收抵免政策加速了CCUS项目的部署。

　　欧盟在CCUS制度化和规范化方面走在全球前列。2009年欧盟制定了“二氧化碳捕捉和储存指令”（2009/31/EC），是世界第一部关于CCS的法律，对二氧化碳的运输、封存场地选址、勘探和封存许可证发放、二氧化碳监测以及信息公开等方㊣面的要求作出了明确规定。欧盟的碳排放交易体系(（EU-ETS）是全球首个区域性、强制性的碳排放交易体系。在第三阶段（2013-2020）期间，欧盟将捕获、管道输送和二氧化碳的地质储存项目纳入了该体系，并将其作为联合履行机制(JI)项目的减排量（ERU）来处理。欧盟还通过多项研发资助计划来支持CCUS的研发和部署：一方面，通过“创新基金”为C✅CUS项目提供资金支持。2022年11月，欧盟委员会将“创新基金”规模提升至30亿欧元。另一方面，通过科研资助计划“地平线欧洲”推进CCUS技术的发展，该计划在2021年和2022年分别为CCUS技术研发提供了3200万欧元和5800万欧元的资金支持。

　　为了鼓励私人投资CCUS项目，加拿大通过碳排放㊣定价、投资税收抵免以及要求降低燃料排放强度的清洁燃料法规（CFR）等措施大力推动CCUS的发展。2020年11月，加拿大政府宣布了一项为㊣期10年、总额约1.5亿美元的低碳和零排放燃料㊣基金，用于支持CCUS等清洁能源技术的发展。此外，加拿大政府还宣布，到2030年二氧化碳捕集项目设备成本最高可获得50%的税收抵免。2021年，加拿大最高法院通过了《2018年温室气体污染定价法》，将碳税从2021年的每吨40加元提高到2030年的每吨170加元，高昂的碳㊣税和严苛的环保政策驱动企业（尤其是油气㊣企业）积极发展CCUS项目。在碳市场方面，加拿大阿尔伯塔碳市场也是国际上纳入CCUS项目最多的碳市场，CCUS项目可通过阿尔伯塔排放抵消体系（AEOS）进行认证，签发核证减排量，在阿尔伯塔碳市场进行碳排放抵消。

　　在我国“双碳”目标提㊣出后，各部委和地方围绕碳达峰碳中和目标，陆续出台了一✅系列政策，构建了“1+N”政策体系，从科技研发、示范应用、财政补贴、绿色金融、标准规范等多方面对CCUS技术进行系统性支持。虽然全国范围内尚未有税收减免政策，但一些省市率先推出了补贴措施。例如，深圳市对CCUS示范项目可提供最高达1000万元的资助，投产后每吨二氧化碳补贴20元。中国人民银行创设了“碳减排支持工具”，商业银行可以从人㊣民银行获批资金，为符合条件的CCUS示范项目提供绿色金融支持，如中石化齐鲁石化-胜利油田百万吨CCUS项目获得了中国建设银行的绿色贷款服务。

　　目前，我国相关政策大多集中在CCUS相关技术的研发、试点应用以及加快标准研制方面，在支持CCUS项目基础设施建设方面相对薄弱。这主要是因为我国CCUS产业仍处于起步阶段，与发达国家相比，技术发展时间较短，整体技术水平相对较低。

　　在全球层面，截止2024年3月，全球共有564个处于不同阶段的CCS/CCUS项目，其中，已投运项✅目43个，年捕集能力5039万吨；开工建设中的项目33个，年捕集能力3452万吨；在开发项目488个，年捕集规模3.4亿吨；合计✅年✅捕集能力4.2亿吨，较2022年增加75%。从项目碳源看，在运行项目碳源以油气生产等能源行业为主，约占60%；在建与规划的项目碳源以工业、发电为主，约占70%。从项目碳汇看，在运行项目的碳汇主要以采用二氧化碳提高采收率的油气藏头主，约占70%；在建与规划项目的碳汇以二氧化碳地质封存为主，接近80%。从地区分布来看，最多的是美洲，其次是欧洲。

　　在国家层面，美国目前是全球开展CCUS项目最多的国家。CCUS项目涉及水泥制造、燃煤发电、燃气发电、垃圾发电及化学工业等多个行业，总计有154个项目，处于不同发展阶段，其中在运营的项目数量占全球一半。这主要得益于美国对CCUS技术的政策支持，并获得了商界、学术界和政府的㊣广泛支持，形成了一定规模的CCUS产业链。欧盟各成员国大力推动CCS项目产业链的发展，积极建设工业集群和运输设施，推进CCs产业规模化、商业化㊣发展。同时，欧盟在✅CCUS相关知识产权方面具有显著的领先优势。目前，德国、法国等是全球CCUS专利的主要来源国。CCUS专利申请主要集中在二氧化碳捕集领域，其次是二氧化碳转化利用和二氧化碳地质利用与封存，而二氧化碳输送领域的专利申请则相对较少。

　　我国的CCUS项目涵盖电力、油气、化工、水泥和钢铁等多个行业，其中电力行业示范项目数量最多，超过20个。自2022年以来，水泥、钢铁等难减排行业中的CCUS示范项目数量逐步增多。截至2024年8月，我国已投运CCUS项目67个，包括61个投㊣运中项目和6个㊣间歇运行项目。二氧化碳捕集能力约700万吨/年，驱油封存能力约420万吨/年，碳利用产能约190万吨/年。碳利用或封存方式主要包括提高石油采收率（EOR）、矿化利用、化学品制备等”。EOR是最主要、也是技术最成熟的碳利用方式。

　　我国是最早在水泥行业开展CCUS项目示范的国家。在双碳目标的推动下，我国水泥行业的产、学、研各方正围绕一系列CCUs技术加快研发攻关，重点聚焦㊣在碳捕集和碳利用领域，并已取得了积极成效。

　　该项目于2018年投产，是全球水泥行业首个烟气二氧化碳捕集纯化示范项目，采用化学吸收法，设计✅年产5万吨液态二氧化碳，其中食品级3万吨，工业级2万吨。项目总投资5775万元，在建设过程中获得了400万元的重大科技专项补贴资金。2021年，海螺集团研究开发了新一代水泥㊣窑低耗高效二氧化碳捕集化学吸收剂，进一步降低了捕集能耗，降低至。

　　该项目于2024年投产，年产二氧化碳20万吨，是目前我国✅水泥行业规模最大的碳捕集利用㊣项目，其中15万吨工业级、4.5万吨食品级和0.5万吨㊣干冰。项目总投资㊣约2.6亿元，采用“全氧燃烧+变压吸附浓缩+变温变压吸附净化+低温精馏提纯”技术，可大幅提高烟气中二氧化碳的浓度，捕集综合能耗降至1.6GJ/t.CO₂以下，显著降低运行成本。

　　该项目是国内首个水泥窑协同处置复杂烟气环境下碳捕集及资源化利用研究示范项目，年产二氧化碳10万吨，项目总投资约1.8亿元，其中约10%资金来自政府和科技项㊣目补贴。

　　ISO/TC 265国际标准化组织二氧化碳捕集、运输与地质封存技术委员会（Carbon dioxide capture， transportation，and geological storage）负责制定CCS领域的国际标准，涵盖设计、施工、运营、环境规划与管理、风险管理、量化、监测和验证等相✅关活动。目前，该委员会已发布13项国际标准，另有8项在研国际标准。这些标准主要包括技术指导标准、量化验证标准、安全标准、运行设计标准、监测和事故处理标准、管理和责任标㊣准等。

　　总之，我国的水泥行业CCUS技术已初步进行到了商业化应用阶段，未来会在降低成本、产业链稳定性、跨行业领域中作重点关注。预计到2060年，CCUS技术在水泥行业碳中和中的贡献将超过50%。为推动CCUS技术的发展，建议进行顶层规划和健全项目管理体系，加强标准㊣顶层设计，促进与碳市场衔接，提供融资能力和资金支持，并加强国际合作。