煤電CCUS產業化發展路徑與綜合性政策支撐體系

摘要 碳捕集利用與封存（CCUS）技術是實現煤電產業低碳轉型升級的重要技術路徑，也是保障未來電力系統安全穩定運行的關鍵 手段。然而，當前煤電與CCUS技術耦合的發展路徑尚不清晰，相應政策機制也存在優化空間。作者量化測算了煤電CCUS應用對于 中國能源低碳轉型戰略的貢獻，從時空維度刻畫煤電CCUS產業化發展路徑，進一步構建適應國情的綜合性政策支撐體系框架。研 究結果表明，煤電耦合 CCUS發展具備技術經濟可行性，不僅可以實現能源電力系統深度脫碳，帶來顯著的煤電行業產出及就業紅 利，還能有效控制全社會平均碳價格水平。在時間維度上，未來煤電 CCUS 產業化發展路徑應劃分為技術研發與示范（2021—2030 年）、規模化應用（2030—2040年）、商業化發展（2040—2060年）三個階段。在空間維度上，技術經濟可行且適合集群發展的區域為鄂 爾多斯盆地、準噶爾盆地、渤海灣盆地等。通過構建包含“宏觀支持、財稅金融、市場機制、技術研發示范、管理體系”等在內的綜合性 政策支撐體系框架，有助于實現煤電CCUS的規模化發展。在煤電CCUS的技術研發與示范階段，應實行封存補貼、發電小時數補償、 上網電價補貼等更為確定性的激勵政策。當項目成本下降到一定程度后，應逐步過渡為碳交易、綠電交易機制等市場化政策工具， 并推廣綠色金融等機制。基于相關結論，該研究提出了針對性政策建議，以期為推動中國煤電行業實現綠色低碳轉型提供參考。

關鍵詞 燃煤發電；CCUS；發展路徑；政策體系

中圖分類號 C939 文獻標志碼 A 文章編號 1002-2104（2024）01-0059-12 DOI：10. 12062/cpre. 20230701

長期以來，燃煤發電承擔著保障電力安全穩定供應的 重要作用。2022年，中國煤電發電量占總發電量的比重為 58. 4%，有力保障著國民經濟的平穩運行。“雙碳”目標提 出后，碳減排約束給煤電行業的可持續發展帶來長期挑 戰，煤電面臨著退出壓力［1］ 。然而，由于傳統煤電技術路徑 具有鎖定效應和發展慣性，在儲能技術未突破經濟性制約 實現大規模應用的現實背景下，煤電的快速退出將會給電 力系統的安全穩定運行帶來風險。在因氣象因素導致新 能源發電無法安全穩定供應時，煤電的頂峰價值便日益凸 顯。當處于陰天無風時，大規模并網的新能源發電出力不 足，需要煤電進行頂峰發電，通過改變出力來適應電力系 統負荷的變化。因此，存量和未來可能新增的先進煤電機 組如何實現低碳化利用及科學規劃布局，是關系能源革命 和電力系統可持續發展的重大議題［2-3］ 。

1 文獻綜述

碳捕集利用與封存（CCUS）技術是實現煤電產業低 碳轉型升級的重要技術路徑，有利于在履行國家氣候變 化承諾的同時保障能源安全。CCUS 是指將 CO2從工業、 能源生產等排放源或空氣中捕集分離，并輸送到適宜的 場地加以利用或封存，最終實現 CO2減排的過程［4-5］ 。張 賢等［6］ 結合碳中和目標的內在訴求，將CCUS技術定位為 “中國碳中和目標實現技術組合的關鍵組成部分”，并前 瞻性提出“CCUS技術是實現化石能源凈零排放的唯一技術選擇，是火電參與零碳電力調峰的重要技術前提”。煤 電耦合CCUS技術發展可以大幅降低發電碳排放，提升煤 電資產利用率和電力系統運行可靠性。此外，煤電加裝 CCUS有利于平衡可再生能源發電的波動性，避免出現季 節性或間歇性電力短缺現象，在實現快速減排的同時保 障電力系統安全平穩運行。

在有限時間窗口期內實現煤電行業的低碳轉型將極 具挑戰，如何避免由于大量先進的煤電機組被淘汰而造 成的無謂損失值得深入探討［7］ 。CCUS 為減少煤電退出 過程中的能源轉型成本提供了可行的技術方案。然而， 當前煤電 CCUS 產業的發展還面臨著諸多現實制約。一 方面，煤電 CCUS 產業發展定位模糊，未來傳統煤電行業 是逐步加速退出還是耦合 CCUS 技術實現低碳轉型發展 的路徑尚未明確，國家總體的戰略規劃尚未形成［8］ 。另 一方面，要有效應對煤電發展的碳排放影響問題，需要加 大減稅、補貼等政策激勵力度來重點推進煤電低碳轉型 發展，構建符合國情的綠色電力體系。黃晶［8］ 認為目前 中國并未出臺有關 CCUS 減排補償和明確投資支持的政 策，政策激勵強度弱和政策信號不明晰，未充分吸引社會 資本廣泛進入煤電CCUS行業，整個行業的商業化應用面 臨融資難約束［9-10］ 。

基于煤電與CCUS技術耦合的發展路徑不清晰和體制 機制不完善的現實背景，亟須科學審慎地構建兼顧可行性 和有效性的煤電 CCUS 產業化發展路徑和對應政策體 系［11］ 。張賢等［6］ 從宏觀戰略層面清晰地厘清CCUS技術的 發展定位及其對實現碳中和目標的重要作用，并提出了諸 多切實可行的CCUS技術發展建議。文章在張賢等［6］ 的研 究基礎上，將視角聚焦于中觀的煤電行業，探討煤電CCUS 的產業化發展路徑與綜合性政策支撐體系。具體而言，量 化測算中國煤電行業發展CCUS的技術經濟可行性及煤電 CCUS規模化應用的經濟社會效益，進一步結合中國煤電 與CCUS源匯分布現狀，從時間和空間兩個維度刻畫煤電 CCUS未來的產業化發展路徑。最后，針對產業發展路徑 提出適應國情的煤電CCUS的綜合性政策支撐體系框架， 有助于培育提升煤電產業綠色轉型發展新動能。

文章的邊際貢獻主要集中在以下三個方面。首先， 量化評估煤電 CCUS 技術應用的經濟社會效益。構建耦 合煤電CCUS技術模塊的中長期經濟社會影響評價模型， 模擬在實現“雙碳”目標中的不同關鍵時間節點煤電 CCUS 技術部署的經濟社會效益，明確煤電 CCUS 技術在 中國能源低碳轉型中的戰略定位和作用；其次，科學設計 中國煤電CCUS的產業化發展路徑。基于“產業化培育— 規模化推廣—全面市場化”的發展路徑設計思路，在時間 維度上將未來煤電 CCUS 的產業化發展路徑劃分為技術 研發與示范、規模化應用、商業化發展三個階段。結合中 國煤電與CCUS源匯分布現狀，在空間維度上識別技術經 濟可行且適合集群發展的區域為鄂爾多斯盆地、渤海灣 盆地、準噶爾盆地等。最后，統籌構建綜合性煤電 CCUS 政策支撐體系框架。Jiang 等［11］ 提出碳中和目標下推動 CCUS技術的商業化發展，需要以建立健全激勵機制和完 善政策法規為抓手。因此，針對煤電CCUS產業化發展的 不同階段，文章秉承“由面及點”的政策體系構建原則，構 建包含“宏觀支持、財稅金融、市場機制、技術研發示范、 管理體系”等在內的綜合性煤電 CCUS 政策支撐體系框 架，描繪不同階段主要適用煤電CCUS產業化發展的最優 潛在政策推廣路線圖，以期為推動中國煤電行業穩步實 現綠色低碳轉型升級發展提供決策參考。

2 煤電CCUS在中國能源低碳轉型戰略中的 定位及貢獻

2. 1 煤電CCUS的政策回顧及發展現狀分析

在激勵政策方面，2006年以來，國務院各部委先后制 定并發布了二十余項的政策和發展規劃，通過加強基礎研 究、關鍵技術攻關、項目集成示范，提升國內的CCUS技術 研發和示范項目部署水平。2006 年 2 月，國務院發布的 《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006—2010）》，首 次將 CCUS 列為清潔高效的化石能源開發利用技術。隨 后，國務院、國家發改委、生態環境部、科學技術部等接連 出臺規劃，如《國家應對氣候變化規劃（2014—2020）》， 《“十三五”國家科技創新規劃》《“十三五”控制溫室氣體排 放工作方案》《中國碳捕集利用與封存技術發展路線圖 （2019）版》等，提振了 CCUS 行業的整體發展信心。2022 年8月，科技部、國家發展改革委、工信部等九部門聯合印 發了《科技支撐碳達峰碳中和實施方案（2022—2030 年）》，提出以CO2捕集和利用技術為重點，開展CCUS與工 業過程的全流程深度耦合技術研發及示范，加大CCUS與 清潔能源融合的工程技術研發，開展礦化封存、陸上和海 洋地質封存技術研究。

在示范項目方面，雖然目前國外已開展燃煤電廠百 萬噸級 CCUS 商業化示范，但相比其他工業領域，煤電 CCUS仍處于發展摸索期。部分大型燃煤電廠的CCUS示 范項目由于經濟性和政策原因導致進展并不順利。美國 的Perta Nova碳捕集項目曾是全球最大規模的煤電CCUS 項目，項目設計年捕集量達到 140萬 t，捕集的 CO2被用于 驅油，在2020年卻由于油價下跌而被關停。相比之下，雖 然中國煤電 CCUS 的示范項目在大規模全鏈條集成示范 及工業應用等方面與國際先進水平仍存在一定差距，但 煤電行業正在規劃開展 CCUS 大規模工業示范及規模化應用，國家能源集團江蘇泰州電廠 50 萬 t/年碳捕集與資 源化能源化利用研究及示范項目等多個大規模煤電 CCUS項目開始啟動。

此外，需要注意的是，發達國家的煤電 CCUS 發展受 能源轉型和政策變化影響存在不確定性，中國煤電行業 將會成為 CCUS 示范和應用的重點領域。受可再生能源 成本下降以及一系列環境法規的影響，發達國家陸續退 役和關停了很多燃煤電廠，同時油價的波動導致高成本 油田的 CO2?EOR 失去經濟性。這些挑戰使得以美國為 代表的發達國家進行燃煤電廠 CCUS 改造的積極性不 高。中國是一個富煤、缺油、少氣的國家，在很長一段時 期內煤電在中國電源結構中都將占據主導地位。通過 部署 CCUS 技術，可以有效保留煤電產能，避免大量煤電 資產的提前退役。同時，配備 CCUS 的電廠具有相當的 靈活度，可以提供可調度的低碳電力，并能提供慣性、頻 率控制和電壓控制等電網穩定服務，這些是非水可再生 能源無法提供的。因此，CCUS 將是未來新能源占比逐 漸提高的新型電力系統的有效補充。總而言之，基于現 實國情，煤電 CCUS 是一種具備潛在經濟性的選擇，煤電 行業也將成為中國 CCUS 工程示范和規模化應用的 重點。

2. 2 煤電CCUS的技術經濟可行性評估

針對煤電行業的特點，本文利用中國科學院武漢巖土 力學研究所開發的全流程煤電 CCUS 技術經濟評估模型 （ITEAM?CCUS），以減排潛力最大且成本效益最優為評估 原則，評估煤電產業開展CCUS技術改造的成本范圍及減 排潛力［12］ 。測算結果表明，當平準化減排成本從 320元/t 上升至 640 元/t，煤電 CCUS 的減排潛力從 4. 6×108 t/年上 升至 4. 48×109 t/年，這表明煤電 CCUS具有較大的減排潛 力和良好的減排規模效應，發展前景廣闊。根據技術進步 和成本學習曲線預測，2030年、2050年煤電 CCUS成本在 現有基礎上可分別下降13%和35%［13］ 。如果考慮技術進 步和集群式發展，煤電 CCUS 的成本競爭力將更加顯著。 未來隨著風光等可再生能源滲透率提高，電網的消納成本 將加速上升。煤電CCUS可以成為穩定可調度、靈活低碳 的電源，部分煤電機組實施CCUS相比于其他低碳電源具 備一定成本競爭力，同時可以降低電力系統轉型的系統性 成本和總投資強度。

2. 3 煤電CCUS對電力及能源系統的作用貢獻分析

在評估煤電 CCUS 的技術經濟可行性后，本節將 CGE 模型內生碳價格與煤電 CCUS 減排成本曲線進行鏈 接，實現 ITEAM?CCUS 模型的輸出結果同中國宏觀能源 經濟 CGE 模型的動態內生耦合鏈接，量化分析煤電 CCUS 對電力結構及能源系統的綜合影響［13］。具體而 言，探討 CCUS 技術應用下未來煤電產業發展空間和行 業脫碳路徑，剖析 CCUS 技術引入后對煤電行業生產規 模的影響，評估煤電 CCUS 技術對能源及電力系統清潔 化的作用貢獻。

研究共設置了三個典型情景，從多個維度綜合對比 有無煤電 CCUS 技術引入的能源電力轉型發展路徑及其 綜合效益等。情景設置及其內涵如下。

（1）穩步發展CCUS情景。經濟社會緩慢轉型且不預 設強制實現碳中和目標的外生減排約束，穩步推進清潔 能源規模化發展的同時適時引入煤電CCUS技術，相對寬 松的碳排放約束與較低的碳價格成本使 CCUS 技術較晚 開始大規模部署應用，并在2060年后仍保持較高水平。

（2）無CCUS的碳中和情景。即單純的規模化清潔能 源替代，該情景下放棄煤電結合 CCUS 技術，煤基能源被 動且快速推出。

（3）快速發展CCUS的碳中和情景。此情景下優先發 展清潔能源，并引入煤電結合CCUS技術作為最終實現碳 中和的“兜底”性技術。在碳達峰后的加速減排期內，煤 電CCUS將作為過渡性減排技術，實現較早部署并快速發 展，之后CCUS規模隨著優先發展清潔能源及煤電機組加 快退出而快速下降。

測算結果表明，不同情景下CCUS技術的應用對中國 未來煤炭及煤電發展空間、電力生產的結構都帶來了較 大的影響。對于煤炭消費而言，如圖 1所示，在穩步發展 CCUS 情景下，2060 年煤炭消費總量為 1. 77×109 tce。在 無 CCUS 的碳中和情景下，2060 年煤炭消費總量為 6. 9× 108 tce。因此，CCUS 有助于煤炭持續發揮主體能源的安 全保障作用。在實施煤電CCUS改造后，2021—2060年煤 炭累計消費量增加 2. 12×1010 tce。其中在 2036—2060 年 CCUS 開始規模化應用的階段，相比無 CCUS 的碳中和情 景，穩步發展 CCUS情景下累計煤炭消費量高出約 1. 95× 1010tce。這表明合理規劃部署與優化布局 CCUS 可以充分發揮煤炭“壓艙石”和“穩定器”的作用，在不增加碳排 放的基礎上為中國能源電力系統發展提供更具韌性的轉 型路徑。從產業層面來看，CCUS技術的引入可以擴大煤 炭消費空間、促進煤炭產業更加平穩地持續發展。同時， 支撐構建煤炭與新能源優化組合與協同耦合發展的新型 能源電力系統，更加協調平衡好“低碳-經濟-安全”的能 源三角關系［14］ 。

碳中和目標下，未來電力供應結構將發生顛覆性變 化，發電結構將由化石能源電力主導轉向以非化石能源 電力為主。在不考慮CCUS技術應用的情景下，煤電將快 速的退出電力系統。然而，電力供應的清潔化并不一定 意味著一定需要煤電的退出［15］ 。測算結果表明，在穩步 發展CCUS情景下，2060年煤電裝機規模約為1010 kW，煤 電 CCUS 發電量可達到 3. 9×1013kW·h，且煤電利用小時 數得到大幅提升，為 3. 9×103 h。這表明 CCUS 技術將延 緩煤電部門退出主要供應電源行列，煤電CCUS將是未來 新型電力系統構建過程中的重要一環。從能源安全保供 和電力系統穩定運行的角度看，在煤電結合CCUS技術的 發展路徑下，既可以顯著減少煤電部門碳排放量，同時也 可以更好地持續利用現存煤電機組，進一步彰顯煤電的 兜底保障作用。CCUS 技術未來將逐漸成為煤基能源低 碳可持續發展的“增程器”，能源電力系統轉型的“穩定器 和調節器”。

2. 4 煤電CCUS的社會經濟效益影響評價

本節測算在實現“雙碳”目標中的不同關鍵時間節點 煤電 CCUS 技術部署的經濟社會影響，明確 CCUS 技術在 中國能源低碳轉型中的戰略定位和貢獻。從行業總產值 來看，如圖 2所示，在穩步發展 CCUS情景的發展路徑下， 2060 年煤炭與煤電行業總產值始終維持在較高水平，約 為 6. 3×1012元，比無 CCUS的碳中和情景下的總產值高出 近一倍。這表明 CCUS 技術有助于擴大煤電行業可持續 利用空間，減小緩解碳中和目標對煤炭及煤電的行業 沖擊。

從行業就業人數來看，煤電結合CCUS規模化應用對 減緩煤炭與煤電行業就業人口總數下降也有積極作用。 如圖 3 所示，2060 年，穩步發展 CCUS 情景下的煤炭與煤 電行業總就業人口數量比無 CCUS 的碳中和情景下多出 5. 4×105 人，有助于保障行業高質量發展及煤炭資源富集 區域的經濟社會持續穩定。戰略性新興技術往往更容易 與技能型勞動力恰當匹配［16］ 。因此，CCUS技術應用將帶 來顯著的煤電行業就業紅利，可以有效避免煤電產業優 化轉型過程中的就業摩擦問題。尤其是對于煤電產業集 中地區而言，相關就業人員較多，可以防止當地大規模失 業可能造成的經濟社會風險。

從減排成本來看，如圖 4所示，在煤電凈排放量相近 的情況下，引入CCUS技術后的全社會平均碳減排成本約 為無 CCUS 技術的碳中和情景的 1/4。相較于無 CCUS 的 碳中和情景，有CCUS技術的碳中和情景下平均減排成本 約降低 300元/t。這表明 CCUS技術可以顯著控制全社會 平均碳價格水平，降低碳中和的經濟社會代價。

碳價格水平的降低意味著化石能源的碳排放外部約 束減弱，下游需求增加，刺激煤電行業的生產和投資，并 不斷形成資本積累。因此，煤電行業引入 CCUS 技術，將 緩解碳中和目標下GDP的損失。從行業發展和經濟轉型 的角度，煤電結合CCUS技術的規模化應用在煤電產業持 續發展等方面體現出綜合效益，可以更加平衡協調好經 濟社會效益與綠色低碳轉型等多元目標。CCUS 技術未 來將逐漸成為經濟社會轉型進程的“平滑器和緩沖器”， 實現“雙碳”目標減排成本代價的“控制器”［14］ 。

3 中國煤電CCUS的產業化發展路徑

3. 1 時間維度上的煤電CCUS發展路徑

當前煤電CCUS產業尚處于發展的萌芽期，相關技術 仍不成熟，完整的產業鏈尚未形成，這就使得煤電 CCUS 產業必須分階段進行推動與發展［17］ 。2030年可以被視為 煤電 CCUS 由技術研發與示范階段向規模化應用階段過 渡的關鍵時間節點［13］ 。現役煤電機組實施 CCUS 改造僅 有 10～20年的窗口期。基于現有煤電存量機組平均預期 服役時間 30 年測算，在不進行延長服役時間的情況下， 2030—2045 年，預計將有約 6. 5×108 kW 煤電機組退役， 占現役煤電裝機的60%以上，是發揮CCUS技術規模化減 排作用、實現煤電低碳轉型發展的重要時間窗口［14］ 。由 此，2030年以前是開展CCUS規模化示范的重要戰略機遇 期，若無法實現技術突破與產業化能力儲備，在2030年全 國碳達峰后，煤電及相關煤基能源產業將被迫大規模快 速退出，造成固定資產沉沒成本損失，并給電力系統安全 穩定運行帶來更大挑戰［18］ 。同時，結合科學技術部、生態 環境部、亞洲開發銀行等國內外機構的發展規劃可知， 2040年是煤電 CCUS 由規模化應用階段向商業化發展階 段過渡的重要時間節點。

綜上分析，如圖 5 所示，未來中國煤電 CCUS 的產業 化發展可以被劃分為“技術研發與示范—規模化應用— 商業化發展”三個時期。

（1）2021—2030 年為技術研發與示范階段。在 2030 年實現“碳達峰”前，中國煤電CCUS將處于產業化培育階 段，CCUS平準化成本高于碳價格。此階段應當選取有改 造潛力的重點電廠實現最大捕集能力示范，驗證全鏈條 CCUS 工程裝備和技術能力。同時開展大規模全鏈條集 成示范工程，建成3～5個百萬噸級煤電CCUS全鏈條示范 項目，加深對產業鏈的初步把握。綜合判斷各地成本和 形成產業集群的潛力，積極支持煤電CCUS產業示范區建 設，重點圍繞鄂爾多斯盆地、新疆等區域形成 2～3個區域 煤電CCUS集群雛形。

（2）2030—2040 年為規模化應用階段。基于技術研 發與示范階段形成的經驗與成果，在實現“碳達峰”目標 后，中國煤電CCUS產業將進入規模化應用階段。此階段 應注重優選若干產業在綜合能源基地進行 CCUS 產業集 群培育，建成 2～3 個跨行業、基地化 CCUS 產業集群。需 要注意的是，煤電產業隨著時間的推移將逐漸退出，開展 CCUS 項目的機會也越來越少。這意味著，CCUS 越早在 煤電行業實現大規模應用，將帶來更高的煤電資產利用 率和更大的經濟效益。此外，從 2040 年左右，煤電 EOR 和EWR結合項目的平準化成本將低于碳價格，碳價格開 始在煤電行業中發揮作用。

（3）2040—2060年為商業化發展階段。此階段，煤電 CCUS應當實現產業的商業化運營。從2045年左右，煤電 EWR 項目的平準化成本低于碳價格，碳價格在煤電行業 CCUS 減排中發揮市場化作用。至 2060年應建成若干個 億 t級 CCUS 國家集群中心樞紐，實現 1×108 ～3×108 t/年低 成本 CO2減排。但考慮到煤電 CCUS 產業可能依然存在 成本收益缺口，使產業的商業化運營受到限制。因此，此 時市場機制應該成為推動煤電 CCUS 產業發展的主要抓 手。在實現CCUS的廣泛部署和區域新業態的基礎上，通 過推廣新型商業模式、發揮市場機制作用，實現煤電 CCUS 產業集群的低成本化，保證煤電 CCUS 具有成本競 爭力。

3. 2 空間維度上的煤電CCUS發展路徑

結合中國整體煤電資源分布及CCUS地質封存條件， 可以在空間維度上研判煤電產業 CCUS 的發展路徑。中 國煤炭資源開發利用地區（碳源）與CO2地質封存場地（碳 匯）具有高度的區位耦合性，煤電產業實施 CCUS 具有較 好的地域耦合潛力。其中，鄂爾多斯盆地、渤海灣盆地、 準噶爾盆地等煤炭資源富集區擁有適宜的咸水層與油 田，具備較為適宜的 CO2地質封存與利用條件，有利于形 成煤基能源與油氣、化工、新能源等行業協同耦合發展的 CCUS產業集群，打造風光火儲氫多能互補一體化的低碳 綜合能源與化工基地。

CCUS 產業集群具有基礎設施共享、規模效益強、技 術代際關聯度高、工業示范與商業應用銜接緊密等優勢， 已經是國際公認的未來CCUS發展新業態。因此，應當在 鄂爾多斯盆地、渤海灣盆地、準噶爾盆地等區域優先探索 共享基礎設施和產業協同耦合的CCUS集群化發展模式， 幫助減少技術成本和提高企業收益。

4 煤電CCUS綜合性政策支撐體系框架

4. 1 煤電CCUS綜合性政策支撐體系框架建設

推動煤電結合 CCUS 耦合發展是在立足國情現實的 基礎上實現碳中和的重要發展方向，同時也是一項具有 長期性、復雜性特征的系統工程。僅僅依靠煤電產業的 自我轉型與CCUS技術的演化更新，不利于推動整體產業 的規模化發展。因此，有必要基于中國煤電和CCUS產業 發展的階段性特征，構建完整有效的綜合性政策支撐體 系框架，利用政策工具激勵煤電 CCUS 項目實現減排收 益，提升企業開展CCUS示范項目的積極性。

結合中國煤電 CCUS 的產業化發展路徑，煤電 CCUS 在不同階段具有不同的歷史任務［19］ 。在技術研發與示范 階段，煤電CCUS主要通過示范項目實現產業鏈的初步建 設；在規模化應用階段，煤電 CCUS 主要基于有序的改造 安排、集群規劃和產業耦合，逐步實現推廣；在商業化發 展階段，則通過商業模式優化的方式提升煤電CCUS的競 爭力，使產業的長期發展得到保障。如圖 6所示，立足煤 電CCUS產業化發展的階段性特點，結合具有可利用性的 產業支持政策工具，可以構建出涵蓋宏觀支持、財稅金 融、市場機制、管理體系、技術研發等多個政策方向的煤 電CCUS綜合性政策支撐框架。

結合煤電CCUS發展不同階段的目標及訴求，需要實 施差異化政策工具，以充分調動不同利益相關方的參與 積極性，為產業發展解決資金等問題（圖7）。

4. 1. 1 宏觀支持政策設計

與儲能、氫能等戰略性新興產業相似，中國的煤電 CCUS產業也應當構建自上而下的政策支持體系，從政策 層面明確產業發展的階段性目標。因此，宏觀支持政策 應當基于“技術研發與示范—規模化應用—商業化發展” 的產業發展階段的布局思路，從戰略目標、戰略定位、明 確政策工具適用范圍等方面對煤電 CCUS 產業提供基礎 性政策支持。具體而言，在煤電CCUS的技術研發與示范 階段，政府應當明確煤電 CCUS 的戰略定位，評估具有潛 力的產業集群區域，設立不同地區、不同時間節點下煤電 CCUS 發展的明確目標，為整體產業發展提供綱領性指 導。而在推動示范方面，應當鼓勵積極參與示范項目的 企業單位采取創新型技術和創新型運營模式，從而通過 示范項目獲得技術路徑和發展模式的經驗總結；進入煤 電CCUS的規模化應用階段后，宏觀支持政策也應當基于 對示范經驗的總結，改進產業集群布局及規劃安排。為 推動這一階段盡快實現燃煤電廠的CCUS改造，應當對改 造任務制定責任考核機制，同時鼓勵利用社會資本、國有 資本支撐產業集群式發展；進入煤電CCUS產業的商業化 發展階段后，整體行業發展仍然有可能存在營利性差等 問題。此時，宏觀支持政策應當逐步減輕對煤電CCUS的 專項支持，轉而通過提升市場效率的方式增強產業競爭 力。通過拓寬CCUS產業利用場景與運營模式，推廣產業集群建設過程中形成的多種商業模式，推動煤電CCUS產 業形成獨立的成本競爭能力。

4. 1. 2 財稅金融政策設計

財稅和金融政策是推動煤電 CCUS 產業發展的直接 激勵手段。針對產業發展的不同階段，應當制定區別化 的財稅金融政策以推動宏觀支持政策的有效貫徹。對于 技術研發與示范階段，大規模、專門化的財稅金融政策發 揮作用空間相對較小，且容易造成資源浪費。因此，此時可以適當引入PPP模式，實現政企合作，針對性地開展示 范項目；在煤電 CCUS 發展的規模化應用階段，燃煤電廠 將陸續進行 CCUS 改造，整體產業鏈也逐漸完善。同時， 項目建設風險較大、收益不確定性明顯、融資成本和難度 較高等問題也將愈發凸顯。因此，在這一階段應當采取 強有力的財稅金融政策，推動資本進入煤電 CCUS 產業。 當煤電CCUS產業進入商業化發展階段后，財稅金融政策 應當與宏觀支持政策進行協同，強調通過市場化的方式 推動產業發展。因此，在上一階段為產業發展提供的優 惠信貸、專項補貼等財稅政策應當逐步退坡，推動煤電 CCUS成為成熟的市場化產業。

在財稅政策設計方面，應當借鑒新能源產業發展過 程中的優勢經驗，通過補貼式財稅政策，提升煤電 CCUS 項目盈利能力，降低企業經營風險。具體可以采取的財 稅政策手段有：針對積極進行煤電CCUS改造的企業實施 財政獎勵，鼓勵改造；針對率先改造及創新改造模式的燃 煤電廠實施財政補貼支持，提升 CCUS 改造效率；對燃煤 電廠改造當年或連續幾年內，實施較為優惠的稅收政策， 降低企業改造過程中的固定資產成本。除上述激勵性質 的政策手段之外，還可以出臺一些具有交叉補貼性質的 財政稅收政策。例如，通過對煤電企業加征環境稅和碳 稅，增加企業電力生產的總成本，倒逼煤電企業開展 CCUS改造［20］ 。

在金融政策設計方面，需要注重提高煤電企業融資 能力，增強社會資本對產業的支持作用。提升產業融資 效率的金融政策可以從三個方面展開。第一，通過再貸 款的形式，由央行引導各商業銀行開展專項貸款業務，為 煤電企業的CCUS改造提供融資支持，減輕煤電企業改造 當年或數年內的現金流壓力；第二，通過定向降息的方 式，將直接的財政補貼轉化為融資過程中的低利率優惠， 降低煤電機組進行 CCUS 改造的融資成本；第三，將煤電 CCUS產業作為綠色金融體系中的服務產業之一，拓寬項 目融資途徑，提升融資便利度。

4. 1. 3 市場機制政策設計

由于CCUS建設及運營成本較高，如果缺少市場機制 的激勵作用，將降低財稅金融政策的有效性，不利于提升 煤電企業進行CCUS改造的積極性。因此，市場機制政策 是提升煤電CCUS產業活力的關鍵抓手，其主要涉及碳交 易市場與電力交易市場，分別為碳減排量和清潔電力供 應提供價格激勵。

只有引入碳定價后，碳排放量才會成為煤電企業的 負資產。當通過其他手段或購買碳配額的成本大于企業 通過 CCUS 減排的成本時，煤電企業才有動力主動進行 CCUS 改造［20］。

為構建完整的碳定價機制以推動煤電 CCUS 產業發展，需要分步完善四個方面的內容：①制定 碳核算規范，為煤電企業碳排放規模提供準確合理的核 算準則，夯實碳定價基礎；②將 CCUS 減排量納入國家核 證自愿減排量（CCER）中，使企業通過 CCUS 改造能夠獲 得對碳排放配額清繳的抵消權，產生正向收益；③將 CCUS 納入清潔發展機制（CDM），使煤電企業通過 CCUS 實現的減排量具有長效收益和跨國收益，增加 CCUS 減 排量的價值利用途徑；④逐步構建有效的碳信用機制，使 煤電企業進行 CCUS 改造后能夠實現靈活減排。通過逐 步收緊全國統一碳排放交易市場的配額，將煤電自身的 減排需求轉化為 CCUS 改造需求。此外，還可以通過構 建碳市場的衍生金融體系，使煤電企業能夠利用碳金融 衍生產品鎖定碳成本，以更低的風險完成CCUS改造。

電力交易市場的主要作用則在于通過逐步調整煤電 的價值和價格，引導煤電定位轉變與保障煤電CCUS產業 的可持續發展。可行的方式包括：①通過引入競價拍 賣—多年合約的方式，保障煤電多元效益的實現；②通過 引入直接交易合約的方式，發揮用戶側消費意愿對于煤 電供應的促進作用；③建立完善稀缺的現價機制，通過價 格保護機制，充分發揮煤電作為調節性電源的功能，提升 煤電在調峰調頻中的出力積極性。

4. 1. 4 管理體系政策設計

不同煤電企業進行 CCUS 改造時往往會采取差異化 的流程規范和項目準則，使得產業鏈建設缺少統籌性和 一體化，這會增加企業的建設經營風險。因此，有效的 管理體系政策應當立足于 CCUS 工程建設及運行的各個 環節，設定各環節的規范參數，構建一套完整的全流程 管理標準作為產業的運營規范。具體而言，煤電 CCUS 的全流程管理體系應當以煤電改造規范制度為基礎，建 立針對捕集、運輸、封存和利用四個關鍵運行流程的評 估標準及技術標準。此外，考慮到 CO2封存于地殼后可 能存在碳泄露等問題，還應當建立對封存后 CO2的監控 準則與應急事項處理規范，保障煤電 CCUS 項目的安全 與高效運行。

4. 1. 5 技術研發示范政策設計

除上述常態化的支撐政策外，就當前中國煤電CCUS 產業發展現狀而言，更為急切的政策訴求在于推動技術 的研發與示范。通過科學評估與測算，政府應明確當前 中國發展煤電CCUS產業的高潛力和低成本地區，結合所 在地區產業結構、技術水平以及經濟發展現狀，劃定示范 項目重點區域，作為煤電 CCUS 示范的“排頭兵”和“試驗 田”。對于積極開展 CCUS 技術研發示范項目的煤電企 業，根據企業經營情況給予一次性獎勵，提升煤電企業進 行CCUS改造的積極性。

4. 2 煤電CCUS的政策路線圖設計

在明確煤電 CCUS 產業化發展路徑和綜合性政策支 撐體系后，需要進一步設計不同發展階段推動煤電CCUS 發展的最優政策機制。如圖 8 所示，首先，在煤電 CCUS 的技術研發與示范時期，應當以技術研發政策和管理體 系政策為主，同時實施封存補貼、發電小時數補償、上網 電價補貼等確定性政策以鎖定投資者收益水平，提高投 資者的技術采用意愿，實現CCUS技術工程實踐經驗的初 期積累。其次，在煤電 CCUS 逐步進入規模化應用階段 后，由于通過工程實踐經驗的積累，技術應用成本會有一 定程度下降，應該進一步優化 CCUS 項目選址，積極培育 一批更大規模的項目投入運行，使得產業發展初具集群 效應。這一階段建議引入綠色金融機制解決大規模投資 的資金成本問題，并且繼續推行封存補貼、發電小時數補 償、上網電價補貼等工具手段，形成投資激勵的長效機 制［21］ 。最后，在煤電 CCUS 進入商業化發展階段后，可以 積極探索開發新型CO2產業化利用方式，逐漸完善CO2運 輸的干線管網體系，在地質條件適宜的地區培育形成若 干億噸級的 CCUS 產業集群中心。這一時期的扶持手段 應當向市場化政策工具轉移，補貼機制根據技術發展水 平實現逐漸退坡與退出，大力推廣綠色金融機制，引導社 會資金向煤電 CCUS行業轉移［22］ 。同時，在 CCUS項目中 引入碳交易、綠電交易等市場化手段，考慮適時推行對 CO2利用環節的補貼機制，以提高投資者應對極端市場環 境的抗風險能力。

5 結論和政策建議

5. 1 結論

煤電產業的低碳高效轉型，直接決定了國家經濟低 碳轉型及能源革命的成敗。碳捕集利用與封存（CCUS） 技術是實現煤電產業低碳轉型升級的重要技術路徑，也 是保障未來電力系統安全穩定運行和平穩轉型的關鍵手 段。然而，當前煤電與CCUS技術耦合的發展路徑不清晰 和體制機制不完善。本文量化測算中國煤電行業發展 CCUS的技術經濟可行性及煤電CCUS規模化應用的經濟 社會綜合效益，進一步從時間和空間兩個維度刻畫煤電 CCUS未來的產業化發展路徑，最后基于產業發展路徑針 對性構建適應國情的綜合性政策支撐體系框架，有助于 培育提升煤電產業高質量綠色轉型發展新動能。主要研 究結論如下。

首先，煤電 CCUS 具備技術經濟可行性，不僅可以實 現能源電力系統深度脫碳，也會帶來顯著的社會經濟效 益。在能源與電力結構優化方面，CCUS技術可以增強煤 電的兜底保障能力，減緩對風光的裝機需求，穩步發展 CCUS 情景下 2060 年煤電發電量可達到 3. 9×1013 kW·h， 煤電利用小時數為 3. 9×103 h。同時，煤電 CCUS 發展具有顯著的正向社會經濟效益。一是有助于擴大煤電行業 可持續利用空間，緩解碳中和對煤電的行業沖擊。相較 于無CCUS的碳中和情景，穩步發展CCUS情景下2060年 煤炭和煤電總產值高出一倍。二是帶來顯著的煤電行業 就業紅利，有效避免煤電產業優化轉型過程中的就業摩 擦問題，相較于無CCUS的碳中和情景，穩步發展CCUS情 景下2060年煤炭和煤電就業人數多出5. 4×105 人。

其次，未來煤電CCUS的產業化發展路徑在時間維度 上應劃分為技術研發與示范、規模化應用、商業化發展三 個階段；在空間維度上技術經濟可行且適合集群發展的 區域為鄂爾多斯盆地、準噶爾盆地等。從時間視角上看， 2021—2030年為技術研發與示范階段，CCUS平準化成本 高于碳價格；2030—2040 年為規模化應用階段，預計從 2040年開始煤電CCUS項目的平準化成本低于碳價格，碳 價格開始在煤電行業中發揮作用；2040—2060 年為商業 化發展階段，碳價格在煤電 CCUS 減排中發揮市場化作 用，并催生產業集群業態。值得注意的是，2040年前是煤 電 CCUS 投入大規模應用的最佳時間節點。從空間視角 看，鄂爾多斯盆地、渤海灣盆地、準噶爾盆地等具備較為 適宜的CO2地質封存與利用條件，有利于形成煤基能源與 油氣、化工、新能源等行業協同耦合發展的 CCUS 產業 集群。

再次，構建完整的綜合性政策支撐體系框架有助于 實現煤電CCUS產業化發展。其中，宏觀支持政策提供綱 領性指導，補貼式財稅政策與融資式金融政策可以加快 產業培育和技術成熟，而碳市場和電力市場等機制是煤 電CCUS規模化、商業化發展的關鍵保障。財稅金融政策 需要在產業發展的規模化應用階段重點應用，創新利用 減稅、補貼、專項貸款、綠色金融等多種手段吸引社會資 本進入，并在整體產業進入商業化發展階段后逐步減弱 政策強度。此外，碳市場與電力市場要互通互促，通過推 動高效的碳市場機制為煤電 CCUS 產業的碳減排提供價 值，通過建立完備的電力市場保障產業的發展可持續性。

最后，在煤電 CCUS 早期試點示范階段，應實行封存 補貼、發電小時數補償、上網電價補貼等更為確定性的激 勵政策。當項目成本下降到一定程度后，應逐步過渡為 碳交易、綠電交易機制等市場化政策工具，并推廣綠色金 融等機制。在煤電CCUS的技術研發與示范時期，應當以 技術研發政策和管理體系政策為主，同時實施封存補貼、 發電小時數補償、上網電價補貼等確定性政策以鎖定投 資者收益水平，提高投資者的技術采用意愿。在煤電 CCUS逐步進入規模化應用階段后，由于需要培育產業集 群，建議引入綠色金融機制解決大規模投資的資金成本 問題，形成投資激勵的長效機制。在煤電CCUS進入商業 化發展階段后，政府應綜合利用碳交易、綠電交易等更偏 市場化的政策工具，根據技術發展水平逐步實現補貼機 制的退坡與退出。通過大力推廣綠色金融機制，提高產 業投資者的抗風險能力，引導社會資金積極進入煤電 CCUS產業。

5. 2 政策建議

基于上述結論，為推動未來煤電CCUS產業的產業化 發展，本研究基于“頂層設計—市場推動—技術革新—集 群示范”的思路，提出以下四方面政策建議。

首先，加強頂層設計，研究制定煤電 CCUS 產業規劃 發展方案。明確煤電 CCUS 產業發展在國家能源安全和 低碳轉型中的戰略定位，在充分考慮產業耦合、能源與運 輸布局和源匯匹配條件的基礎上，分步有序推進煤電 CCUS 產業培育建設。2021—2030 年為技術研發與示范 階段，應開展大規模全鏈條集成示范工程，建成 3～5個百 萬噸級煤電 CCUS 全鏈條示范項目。綜合判斷各地成本 和形成產業集群的潛力，積極支持煤電CCUS產業示范區 建設，重點圍繞鄂爾多斯盆地、新疆等區域形成 2～3個區 域煤電 CCUS 集群雛形；2030—2040 年為規模化應用階 段，應優選若干產業在綜合能源基地進行CCUS產業集群 培育，建成 2～3個跨行業、基地化 CCUS產業集群；2040— 2060年為商業化發展階段，至 2060年建成若干個億噸級 CCUS 國家集群中心樞紐，實現 1×108 ～3×108 t/年低成本 CO2減排。

其次，推動市場建設，出臺推動煤電 CCUS 產業發展 的財稅激勵政策。統籌使用碳交易市場和電力交易市場 為煤電 CCUS 產業發展提供政策性激勵。加快制定煤電 行業實施碳捕集的減排量核算方法，并探索將相應減排 量納入全國統一碳市場的機制，同時通過保障性的電量 和補貼電價減少燃煤發電企業早期實施 CCUS 規模化示 范推廣的成本負擔。在 2030 年前的技術研發與示范階 段，可以主要實行發電小時數補償、上網電價補貼等更為 確定性的激勵政策以保障投資者的合理收益，盡快完成 CCUS 技術初期的工程實踐經驗積累。具體可采用保電 量、保電價的激勵政策，建議對實施碳捕集示范電廠給予 6×103 h以上的固定發電小時數保障，以及在市場化交易 電價基礎上額外給予不超過 0. 15 元/kW·h 的補貼性電 價。科學運用財稅金融等政策性工具，通過財政補貼、稅 收激勵、增信機制等彌補煤電CCUS產業發展的資金缺口 問題。政府應致力于完善綠色金融體系，推動綠色金融 產品創新，通過氣候轉型債券、低碳基金、可持續發展掛 鉤貸款、綠色資產支持證券等工具有效引導社會資本對 煤電 CCUS 產業進行投資。同時探索設立政府專項財政 資金和產業基金，對開展大規模煤電CCUS產業化集群建設的相關設備采購和改造費用予以資金保障及利率優 惠，以降低企業經營成本。

再次，強調技術進步，支持煤電 CCUS 關鍵核心技術 的研發應用。支持煤電CCUS技術研發示范，將其納入國 家科技計劃和相關產業發展規劃，建設國家重大技術研 發平臺。重點突破低能耗、低成本的 CO2捕集材料和技 術，開發高效率、高通量、低成本的大型分離設備，開展工 藝過程強化和整廠能量系統耦合研究。突破大規模 CO2 長管道運輸、資源采收協同的地質封存技術和低成本的 全方位監測與風險管控技術。同時，加快技術標準體系 建設，尤其針對運輸、封存、監測等重點環節，推動產業規 范化發展。重點關注存量煤電機組碳捕集改造技術示 范，新增機組應當考慮碳捕集預留及碳利用與封存一體 化解決方案。

最后，加快集群布局，開展大規模全鏈條煤電 CCUS 項目示范。發揮能源國企在資本、人才等方面的資源調 動優勢，加速推進跨地區的煤電 CCUS 產業化集群建設。 鼓勵國有企業牽頭規劃建設 CO2專用運輸管道等基礎設 施，通過管網和封存基礎設施的復用共用，打通區域間行 政與行業壁壘，降低項目投資的成本和風險，促進 CCUS 集群式發展下的行業與產業協同。鄂爾多斯盆地、準噶 爾盆地等地區資源、區位、產業基礎條件好，并有潛力和 條件成為未來新型能源電力系統與低碳循環經濟建設的 示范區，應以這些地區為中心率先開展煤電CCUS項目集 群化及規模化示范布局，以低成本驅動形成煤電CCUS集 群化發展格局。

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（責任編輯：蔣金星）