CCUS全鏈條由二氧化碳來源、捕集、運輸、利用/封存這四個環節構成。我們分析了各個環節的主要技術及其可行性，并以封存為例，對CCUS全鏈條的實施成本進行拆解。我們認為，未來需要進一步探索降本抓手和收益機制，加快推動CCUS擴大部署。

捕集技術—排放源濃度

碳排放源的二氧化碳濃度決定了捕集化學方法，隨著二氧化碳濃度升高，捕集成本隨之降低。目前各類技術提供商正在加緊研發低濃度點源與直接空氣捕獲等化學方法。技術最為成熟的高濃度點源（50%-90%濃度的煙氣）主要來自乙醇、氨和天然氣加工的排放，無需化學方法，可通過脫水和壓縮設備實現碳捕集；低濃度點源(5%-15%濃度的煙氣)，主要來自于大型減排難行業的點源，如發電廠和水泥廠，可通過化學溶劑、固體材料吸附劑、膜分離等捕集方法，其中化學溶劑捕集方法較為成熟；直接空氣捕獲是實現“負排放”必需的技術手段，從大氣環境中捕獲低濃度二氧化碳，可通過高溫堿性水溶液吸收再生、低溫固體吸附劑（TSA）再生、低溫液體溶劑（MSA）再生，目前技術尚不成熟。

捕集技術—捕集成本

捕集成本與二氧化碳排放源濃度成反比，目前僅5%的排放量同時具備技術和經濟可持續性，需要激勵措施與技術提升。高濃度點源在當前激勵政策下已具備經濟可持續性，但它們的排放量小于5%；低濃度點源在不斷出臺的激勵措施下將具備經濟可持續性；直接空氣捕獲將需要激勵措施以及技術提升才能實現經濟可持續性。

捕集技術—生產階段

根據碳排放源的不同，可以在生產過程的不同階段捕集二氧化碳。以發電廠為例，可通過燃燒前、燃燒后與富氧燃燒的方式段捕集二氧化碳。燃燒前捕集過程將燃料轉化為氫氣和二氧化碳的氣體混合物，促進清潔燃燒，并使二氧化碳被壓縮后能夠運輸；燃燒后捕集過程將二氧化碳從尾氣中分離，使用液體溶劑捕集二氧化碳；燃燒后捕集過程中的富氧燃料使用氧氣而非空氣作為燃料，使廢氣中產生高濃度的二氧化碳，便于分離。

運輸技術

管道是當前大量運輸二氧化碳最主要的選擇。在一定運輸距離（650公里）內，管道運輸具有成本優勢。美國擁有約6500公里二氧化碳管道，約占全球總長度的85%，而這一長度遠不足以滿足減排目標下的CCUS管道運輸需求。預計到2050年，所需的CCUS二氧化碳運輸管道長度大約是當前的100倍。預計未來通過一體化CCUS項目，可建立起囊括多個排放點源、匯集點和封存點的二氧化碳運輸網絡。一旦形成規模經濟效應，可降低單個參與項目的門檻與成本。當前，美國正在研究將自身現有的天然氣、合成氨、乙醇等基礎設施與未來建設的二氧化碳管道相結合可能釋放的潛力。船舶運輸是長距離運輸的一種新興替代選擇，當前主要應用于食品級液態二氧化碳的運輸。鐵路與卡車可用于少量運輸二氧化碳，其較大的應用潛力在于將二氧化碳配送到終端市場。所有的運輸方式都需將二氧化碳加壓壓縮，當前液態和超臨界流體二氧化碳運輸正在成為遠距離儲存獲取的手段。

利用技術

降低CCUS技術實施成本的關鍵在于找到合適的利用技術。我們分析了各類CCUS利用技術可能實現的二氧化碳減排量（見圖3），包括提高石油采收率技術（Enhanced oil recovery, EOR，當前主要應用在陸上）、化學利用技術和生物利用技術。目前行業正在衍生新的技術發展趨勢，包括諸如在離岸海上油田中開發EOR項目和利用二氧化碳直接合成淀粉等。在各類利用技術的應用上，我們的主要判斷如下：EOR具有經濟價值，因而被認為是短期內更可行的方案。然而油價下行壓力可能影響相關需求，預計EOR需求會在2035-2040年達到頂峰，隨后下降。化學利用技術包括在化工生產過程中使用二氧化碳，如有機碳酸鹽、煤化工等，對二氧化碳終態濃度的要求較低（約40%），因而成本更低，有進一步研發的潛力；我們也觀察到化學利用技術的需求正在逐步增加，但仍無法充分消化大量的二氧化碳排放。生物利用技術將二氧化碳用于食品和飲料生產，但由于對二氧化碳終態濃度的要求較高（濃度約90%以上），因而成本更高、需求較少。

封存技術

無法被利用的二氧化碳，則需要通過封存技術進行埋存。然而就目前來看，封存技術對于企業來說成本極為高昂，且沒有經濟價值，需要政府出臺相關政策進行激勵。同時，實施封存需要合適的地質條件，因此合適的封存地點以及容量可能是天然限制因素。我們分析了可能的封存地點，枯竭油田封存、枯竭氣田封存和陸上咸水層封存是潛力相對較高的選幾個選項。其中，枯竭油田封存和枯竭氣田封存地點多集中于中國北部和東部地區，且油田和氣田大多相鄰，預計封存總容量是CCUS總需求量的30%。枯竭油田封存以及枯竭氣田封存實施額外成本較少，是較成熟的技術流程，在運用EOR技術充分捕獲采收潛力后，EOR現場最終往往留作直接封存，且油氣公司為相關地塊和設施的所有者，易于施行管理。

然而需要注意的是，油氣田封存可能存在一定的泄漏風險，多是由于油氣田的設計和開采方式所致，例如油井、裂縫可能發生泄漏。陸上咸水層封存空間更大、更分散，在西南、中國中部等地區應用潛力更大，同時可能更適合布局分散的行業板塊，例如水泥行業。陸上咸水層封存具有廣闊的應用潛力，預計封存總容量是CCUS總需求量的50-70倍。然而陸上咸水層封存不確定性也更高，運輸和封存設施可能需要第三方運營商進行投資和管理；同時，土地用于高濃度二氧化碳封存的相關法規和申報流程復雜，當前在中國僅有一項試點。另外，陸上咸水層封存需要考慮地質構造穩定性，不同地區的封存適宜程度存在差異，適宜性高的地區泄漏風險相對較低。

降本抓手

我們的成本拆解分析發現，CCUS的成本主要集中在捕集環節，且隨著需求量的擴大，2030年后成本將會大幅上升。為擴大CCUS的應用規模，亟需進一步研究降本抓手，包括開發第二代碳捕集技術、降低電力成本、形成規模經濟效應、優化封存點規劃、合理利用社會資源等。其中，我們認為潛力最大的降本抓手為降低電力成本、提高能源效率和利用規模經濟，通過降低單位二氧化碳耗電量和用電成本，實現在捕集環節顯著降本；同時利用規模經濟效應優化封存點規劃，能夠進一步降低運輸和封存成本。在相對樂觀的情景預測下，CCUS成本可能降低30%-40%。