问题描述

碳中和背景下，电力行业，特别是燃煤、燃气机组等火电行业的碳减排任务艰巨，然而，现阶段如果过早以新能源大量替代煤电、气电，不仅我国电力系统的安全稳定运行受到严重影响，而且经济社会的运行也会受到重大影响。因此，加大可再生能源供能比例的同时，一定比例的燃煤、燃气等火电是我国电力系统安全长效发展的重要组成。提前布局研究火电行业在“碳捕集、利用与封存”技术支撑下的绿色发展，对我国未来的能源稳定、电力系统安全长效发展十分必要。

问题背景

电力行业碳排放量约占全国化石能源总排放量的45%，在我国提出“2030年碳达峰、2060年碳中和”目标后，电力行业，特别是燃煤、燃气机组等火电行业的碳减排任务艰巨，探索火电行业的减碳和负碳技术对我国未来的能源安全十分必要。目前，我国化石能源消费CO2排放量较大并持续增加，正面临日益严峻的碳减排国际压力。因此，我国迫切需要采取有效措施，减缓碳排放强度。在中国煤炭为主体的能源结构背景下，调整能源结构，大力发展光伏、风电等新能源，逐步剥离火电，形成以可再生能源为主地能源消费模式，是降低碳排放、实现碳中和的重要手段。然而，现阶段如果过早以新能源大量替代煤电、气电，不仅我国电力系统的安全稳定运行受到严重影响，而且经济社会的运行也会受到重大影响。因此，加大可再生能源供能比例的同时，一定比例的燃煤、燃气等火电是我国电力系统安全长效发展的重要组成。碳捕集、利用与封存技术（以下简称CCUS技术）作为有望将我国从化石能源为主的能源体系向低碳能源体系平稳转变的重要技术保障，在我国电力系统低碳化发展进程中不可或缺。

最新进展（截止问题发布年度）

近年来，我国CCUS技术取得了显著发展，开发出了多种具有自主知识产权的技术，具备了大规模全流程系统的设计能力，但与国际先进水平相比仍然差距较大。目前，国内绝大多数燃煤、燃气电厂尚未采取有效碳减排措施，且尚无大规模燃煤、燃气电厂CCUS示范。国内燃煤电厂CCUS项目最大规模为15万吨/年，约占单台300 MW机组年碳排放量的10%，与国际水平相差较大（最大为140万吨/年，美国），技术工业化还不够成熟；燃气电厂方面，国内最大的燃气电厂碳捕集示范装置仅为1000吨/年，尚处于中试阶段，国外已建成30万吨/年的燃气电厂CCUS示范装置。总体而言，目前我国燃煤电厂CCUS技术现状难以满足“2060碳中和”背景下燃煤电厂深度脱碳要求，主要面临的问题一是碳捕集过程热耗、电耗较高导致的燃煤、燃气烟气碳捕集成本较高，二是碳利用与封存的全产业链的成熟度较低，往往出现捕集后的CO2无处消纳的问题。科技部21世纪议程管理中心预测我国CCUS技术最佳窗口期为2030-2035年。因此，在“十四五”期间，加强CCUS核心技术、装置及产品研发，推进CCUS技术创新和应用，对于应对未来CCUS产业化发展和实现我国碳中和目标均具有重要意义。

重要意义

研究火电行业在“碳捕集、利用与封存”技术支撑下的绿色发展，对我国未来的能源稳定、电力系统安全长效发展十分必要。2020年国际能源署(IEA)指出，CCUS是唯一能够在发电和工业过程中大幅减少化石燃料碳排放的解决方案，是实现2℃途径的关键技术，预计至2060年累计减排量的14%来自CCUS。随着外部环境的变化和CCUS技术的发展，在全球范围内，其定位由单纯的CO2减排技术变成了支撑能源安全和经济发展的战略技术，未来很长一段时间，CCUS技术将为全球能源行业的广泛转型做出贡献。在煤炭、天然气为主体的能源结构背景下，CCUS是中国碳减排的重要技术，也是应对全球气候变化、控制温室气体排放的重要手段，对实现碳中和具有重要意义。推进CCUS产业发展，能够实现燃煤、燃气机组等火电行业在碳中和背景下的绿色发展。并且，CCUS技术可有效减少火电行业CO2排放，加快火电行业绿色低碳发展步伐，对于温室气体减排和缓解全球气候变化裨益良多，将为国家可持续发展和美丽中国建设作出重要贡献。