本文目录导读：
在当今全球气候变化日益严峻的背景下，减少温室气体排放、实现低碳发展已成为各国政府和社会各界的共识，作为应对气候变化的重要技术选择之一，碳捕获与封存（Carbon Capture and Storage, CCS）及其扩展技术碳捕获、利用与封存（Carbon Capture, Utilization and Storage, CCUS）受到了广泛关注，本文将深入探讨CCS及CCUS技术的定义、技术环节、发展现状、典型案例以及面临的挑战，以期为这一领域的进一步发展提供参考。
CCS与CCUS的定义
CCS技术是指将二氧化碳从工业或相关排放源中分离出来，输送到封存地点，并长期与大气隔离的过程，这种技术被认为是未来大规模减少温室气体排放、减缓全球变暖最经济、可行的办法，而CCUS技术则是在CCS技术基础上发展而来，它不仅包括了二氧化碳的捕获和封存环节，还增加了二氧化碳的利用环节，即将捕获的二氧化碳进行进一步处理和再利用，从而实现更高效的减排效果。
CCS与CCUS的技术环节
（一）CCS的技术环节
CCS技术主要由四个环节组成：捕集、运输、地质封存和监测，捕集环节是利用特定的技术手段将排放源产生的二氧化碳分离出来；运输环节则是通过管道、船舶等运输方式将捕集到的二氧化碳输送到封存地点；地质封存环节是将二氧化碳注入到地下合适的地质结构中进行长期封存；监测环节则是对整个CCS过程进行监控和管理，确保二氧化碳的有效封存和环境安全。
(二）CCUS的技术环节
CCUS技术在CCS技术的基础上增加了二氧化碳的利用环节，在这一环节中，捕获的二氧化碳可以被用于各种工业应用，如作为原料生产化学品、燃料等，这样不仅可以减少二氧化碳的排放，还可以实现资源的循环利用，提高经济效益。
CCS与CCUS的发展现状
(一）全球层面
根据全球碳捕集与封存研究院发布的《全球碳捕集与封存现状2020》报告，截至2020年，全球共有65个商业CCS设施，其中26个正在运行，2个已暂停运行，3个在建项目，13个处于高级开发阶段，已经进入前端工程设计阶段，21个处于开发早期，这表明全球范围内对CCS技术的投资和应用正在逐步增加，需要注意的是，目前运行中的CCS设施每年可以捕集和永久封存约400万吨二氧化碳，这与全球每年数十亿吨的二氧化碳排放量相比仍然显得微不足道，CCS技术的广泛应用仍面临巨大挑战。
(二）中国层面
相较于欧美发达国家，我国CCS技术研发工作起步较晚，近年来随着国家对环保和低碳发展的重视程度不断提高，我国的CCS和CCUS技术也取得了显著进展，中国石油吉林油田-EOR项目先导试验区于2008年建成投产，标志着中国第一个全流程CCUS项目的正式启动，华润电力海丰电厂CCUS示范项目等多个大型项目也在积极推进中，这些项目的成功实施不仅提高了我国在该领域的技术水平和国际影响力，也为我国未来的低碳发展奠定了坚实基础。
典型案例介绍
(一）中国石油吉林油田-EOR项目
该项目是中国第一个全流程CCUS项目，其起源来自中石油长岭气田，通过管道运输至与之相距仅十几千米的驱油示范区，自2008年陆续建成投产了黑59、黑79南、黑79北小井距、伊59及黑46等5个驱油封存试验区，注气井组69个，年产油能力达到12万吨，年封存二氧化碳能力30万吨，目前该项目已实现伴生气中二氧化碳回收循环注入，达到二氧化碳零排放的目的。
(二）Stockholm Exergi瓦尔塔港热电厂项目
该项目采用生物质能源（Biomass）+ CCS方式，主要燃烧森林和锯木业的副产品，并捕获其中释放的二氧化碳（生物质二氧化碳 Biogen CO₂），预计每年捕获80万吨CO₂，总目标是封存1100万吨CO₂，资助期限最长15年，由于生物质本身在生长过程中会吸收CO₂，因此当Stockholm Exergi捕获并封存其燃烧释放的CO₂时，就实现了大气CO₂的净减少。
CCS与CCUS面临的挑战
尽管CCS与CCUS技术在应对气候变化方面具有巨大潜力，但其广泛应用仍面临诸多挑战。
(一）技术成熟度不足
虽然CCS和CCUS技术已经取得了一定进展，但整体而言仍处于发展阶段，特别是二氧化碳的捕获、运输和封存等关键环节还存在许多技术难题需要解决，不同行业的碳排放源特性差异较大，需要开发具有针对性的捕获技术；二氧化碳的运输和封存过程中也存在安全隐患和技术风险等问题。
(二）成本高昂
CCS和CCUS技术的初始投资和运营成本相对较高，这是限制其广泛应用的主要因素之一，高昂的成本不仅来源于设备的购置和维护费用，还包括能源消耗、人员培训等多个方面，降低CCS和CCUS技术的成本是推动其商业化应用的关键所在。
(三）政策支持不足
政策支持是推动CCS和CCUS技术发展的重要保障，目前全球范围内对这两种技术的政策支持力度还不够大，政府需要出台更多优惠政策和措施来鼓励企业加大对CCS和CCUS技术的研发和应用投入；同时还需要加强国际合作与交流，共同推动全球气候治理体系的完善和发展。
CCS与CCUS技术作为应对气候变化的重要手段之一，具有广阔的发展前景和巨大的减排潜力，然而其广泛应用仍面临诸多挑战和困难，需要政府、企业和社会各界共同努力来加以克服和解决，未来随着技术的不断进步和政策的持续完善，相信CCS和CCUS技术将在应对全球气候变化中发挥更加重要的作用。