CCS 技术在通过 BECCS 和 DACCS 从大气中移除二氧化碳方面发挥着关键作 用。
1.CCU/S 的必要性
以下是根据国际能源署（IEA）和政府间气候变化专门委员会 （IPCC）的研究结果，对 CCU/S 必要性的评估。 根据 IPCC 计算的情景（与《巴黎协定》目标将全球升温控制 在 2 摄氏度以下（如有可能控制在 1.5 摄氏度以下）相 符），有必要使用 CCS 和 CCU 技术，既用于减少源排放（化 石 CCS）来实现负排放（BECCS、DACCS），也为生产原料和电 燃料提供碳源（CCU）。 由于 CCS 和 CCU 的成本和应用在不同部门存在很高的不确定 性，2050 年化石源二氧化碳排放的捕集量预估在 1.0-18 亿吨 /年（IPCC 2022）。
在国际能源署“2050 年净零排放”情景2 中，到 2050 年总共 需要 76 亿吨二氧化碳捕集量，其中 71 亿吨用于 CCS，5 亿吨 用于 CCU。二氧化碳捕集的分布参见图 1 所示。国际能源署强 调 CCU/S 在发展中国家和新兴国家新建电厂（特别是燃煤电 厂）中将起到关键作用，在国际能源署设定的情景中，到 2030 年，将有 50 吉瓦的燃煤电厂（相当于 2030 年总容量的 4%）将配备二氧化碳捕集装置，30 吉瓦的天然气电厂将配备 二氧化碳捕集装置（相当于 2030 年总容量的 1%）；到 2050 年，燃煤电厂的计划捕集能力将增加到 220 吉瓦，天然气电 厂增加到 170 吉瓦（IEA 2021b）。尽管如此，电力部门捕集 的二氧化碳量只占当今电力行业排放量的一小部分（2021 年 约 140 亿吨二氧化碳（IEA 2021b））；到 2050 年，使用 CCU/S 的化石燃料在全球电力结构中仅占约 2%。大部分减排 将通过可再生能源发电实现，主要为光伏和风能。
在上述情景中，DACCS 和 BECCS 及基于自然的气候解决方案被 视为主要的 CDR 技术，与之前的 IPCC 报告相比，对实现气 候中和的贡献率增大了。对于全球升温可能不超过 2 摄氏度 的情景，IPCC 情景假设到 2100 年的累计二氧化碳移除量如下 （IPCC 2022）： - BECCS：1700-6500 亿吨二氧化碳 - DACCS：0-2500 亿吨二氧化碳 - 土地部门：农业、林业、其他土地利用（AFOLU）： 100-2500 亿吨二氧化碳 这些数据涵盖了各种情景的不同范围，不宜将不同技术的最 低或最高预估值进行简单累加。 总的来看，IPCC 和国际能源署均认为 CCU/S 对将全球变暖有 效控制在 1.5 °C 或 2 °C 以下至关重要。国际能源署特 别强调了 CCU/S 技术在电厂（特别是燃煤电厂）中的应用， 凸显了 CCU/S 在中国等国的重要性。此外， CCS 技术在通过 BECCS 和 DACCS 从大气中移除二氧化碳方面也发挥着关键作 用。
2.全球、欧盟和德国的碳捕集利用与封存状况
全球范围
全球碳捕集与封存研究院（GCCSI）数据库（CO2RE - 全球碳 捕集与封存设施数据库）目前（截至 2023 年）列出了 30 个 运行中的商业碳捕集与封存项目，其中大部分位于北美洲 （美国 13 个，加拿大 5 个），其余还包括中国 3 个，挪威 2 个，澳大利亚、巴西、冰岛、卡塔尔、匈牙利、沙特阿拉伯 和阿联酋各有 1 个（全球 CCS 研究院 2022a）。另外 11 个商 业项目正在建设中。全球范围 CCU/S 仍处于早期阶段，但其 势头和重要性正在不断提升，从围绕这一主题的政治讨论也 可以观察到这一结论。 一些国家日益重视碳捕集与封存，并将其纳入《巴黎协定》 下的长期温室气体低排放发展战略 （LT-LEDS）（IPCC 2022）中。截至 2020 年 11 月提交的 19 份 LT-LEDS 中，有 15 份肯定了碳捕集与封存发挥的重要作用。未来几年全球计划 中的碳捕集与封存项目数量显著增加（IEA 2022），到 2020 年底，全球正在开发的碳捕集与封存项目的年处理规模为 0.75 亿吨二氧化碳，该数字在 2021 年增长了 50%，达到 1.2 亿吨，2022 年进一步增至 1.9 亿吨（全球 CCS 研究院 2022a，2022b）。
尽管市场发展迅速，但根据已完成的研究，当前全球碳捕集 与封存的应用规模仍不能满足净零排放所需的规模。为将全 球升温控制在 1.5 摄氏度以内，国际能源署认为需要在 2030 年前将现有碳捕集与封存能力从目前的约 0.4 亿吨/年提高到 近 20 亿吨/年，2050 年后则需要超过 75 亿吨/年。
欧盟
根据欧盟到 2050 年向气候中和转型的情景分析，欧盟需要每 年捕集封存 3-5 亿吨二氧化碳才能实现气候中和。因此，欧 盟有意启用和推广碳捕集与封存以及碳捕集与利用技术部 署。 下文讨论了欧盟碳捕集与封存的法律框架，以及碳捕集与封 存在欧盟排放交易体系中的法律分类问题和欧盟当前的 CCU/S 发展现状
法律框架 ：自 2009 年起实施的欧盟《碳捕集与封存指令》在欧洲层面规 范了二氧化碳地质封存和某些管道输送问题，涵盖了处理泄 漏和监测封存场所的要求及流程，包括封存许可、运营商在 运营和“关闭”封存设施后的规定等。 2021 年 12 月，欧盟委员会发布了《可持续碳循环》计划，作 为实施欧盟脱碳目标的监管工具之一。制定了一个旨在开发 可持续解决方案以增加碳移除量的行动计划。该提案设定了 以下目标（欧盟委员会 2023b）: 1. 监测：到 2028 年，工业捕集、运输、利用和封存的每 吨二氧化碳都应报告，并确认其来源。 2. 配额要求：到 2030 年，化工和塑料行业中至少 20%的 碳来自可持续的非化石来源。 3. 捕集要求：到 2030 年，通过技术解决方案（先行项 目），
在此背景下，欧盟委员会还宣布了碳移除认证法律框架，该 框架有助于确保以透明的方式识别能无歧义地从大气中移除 碳的农业和工业解决方案（欧盟委员会 2023b）。
欧盟现行政策和发展 ：欧盟国家中，荷兰和丹麦目前在 CCU/S 领域处于领先地位。 两国都有运营中或即将运营的离岸二氧化碳地质封存项目。 此外，还规划了多个基础设施项目，以连接封存场所和碳捕 集设施，这些重大项目获得了欧盟共同利益项目（PCI）的资 助，欧盟创新基金向研究与示范项目提供资金。这些项目主 要集中在水泥、石灰和余热处理等行业。
欧盟要求成员国确定中长期气候保护目标、战略和措施，例 如覆盖 2021-2030 年的“国家能源与气候计划”（NECP）。 在 27 个欧盟成员国中，有 20 个国家在其 NECP 中提到了 CCS 或 CCU/S，作为实现工业生产和/或发电脱碳或负排放的可能 选择（欧盟委员会 2022b）。CCU/S 的具体作用和政策措施 在各国之间差异很大，这些措施包括支持（进一步）研究活 动、在未来温室气体减排情景中考虑 CCU/S、撰写可行性研 究、继续调查国家封存潜力和实施大规模碳捕集与封存项 目。 总之，欧盟已具备实施碳捕集与封存的法律框架。目前正着 手建立碳捕集与利用的法律框架。近年来，随着《净零排放 工业法》的出台，CCU/S 被认为是实现气候保护目标的必要技 术，并由此得到推广（欧盟委员会 2023a）。然而，除示范 项目外，欧洲目前尚缺乏从工业场地捕集二氧化碳的商业大 型项目。在封存方面，可以汲取自挪威斯诺维特和斯莱普内 两个运营超过 25 年的封存场地的经验。
德国
《二氧化碳封存法》（简称 KSpG）为德国管道运输和地质封 存二氧化碳提供了法律框架，该法于 2012 年生效（Acatech 2018）。 该法规定潜在二氧化碳封存设施的勘探和规划审批程序，需 要符合严格的环境法要求（德国联邦议院 2018）。KSpG 还 规定了二氧化碳管道的规划审批，以及第三方连接和进入二 氧化碳封存设施和管道的要求（参见 KSpG 第 4 条和第 33 条）。 法律允许联邦州排除其管辖范围内进行二氧化碳封存的地区 （Acatech 2018）。目前，还没有一个州批准二氧化碳封 存。因此，除了两个勘探项目外，德国从未开展过商业化碳 捕集与封存。
随着 2019 年德国通过第一部《气候保护法》，要求到 2050 年实现净零排放目标，德国正在考虑将 CCU/S 作为一项气候 保护技术。2022 年对该法的评估认为，碳捕集与利用和碳捕 集与封存对于减少各行业（如水泥、石灰和废物处理）的碳 排放必不可少，是德国实现净零目标的必要条件（德国联邦 议院 2022）。目前，德国政府正在制定碳管理战略 （CMS），该战略将为 CCU/S 制定战略方针和目标，重点关注 工业和废物管理部门，初步结果预计将于 2023 年第四季度 公布。
