全球碳中和目標下CCUS產業化與碳市場的融合發展研究

摘 要：在全球氣候問題日益嚴峻的背景下，世界各國基于自身國情積極回應，紛紛設定碳中和目標。當前，基于碳排放權交易機制形成的市場化減排工具雖已呈現全球化發展態勢，但在實現《巴黎協定》1.5℃溫控目標的進程中，其政策效力存在局限性。為此，碳捕集利用與封存（CCUS）技術的產業化發展，成為各國推動全球凈零排放目標達成的關鍵路徑。本文立足于碳減排政策的經濟學基礎，剖析各類減排措施的內在邏輯，并指出碳市場機制與CCUS技術發展之間的內在聯系。此外，中國作為節能減排實踐的積極引領者，通過創新碳市場制度設計、打造CCUS產業集群、構建跨區域封存網絡等一系列實踐，正逐步形成氣候治理新范式，為全球氣候治理提供可復制、可推廣的制度創新樣本。

關鍵詞：碳中和；CCUS；經濟學理論；碳市場；碳減排

中圖分類號：F062.2；X321 文獻標識碼：A 文章編號：2096-0298（2025）05（b）--04

ICAP數據顯示，全球碳市場覆蓋的排放量占溫室氣體排放總量的比重，已經從2005年的5%一路攀升至2023年的17%，顯示出明顯的減排成效。依據《巴黎協定》1.5℃的溫控目標，到2024年5月已有148個國家相繼宣布碳中和目標。在此趨勢下，碳捕集利用與封存（CCUS）技術日益成為碳市場機制不可或缺的協同手段，受到了國際社會的普遍重視。自2005年起，聯合國便著手探討在清潔發展機制（CDM）框架內納入CCUS[1]，該技術不僅能夠有效捕集并安全封存工業二氧化碳，還能將其轉化為具有高附加值化工原料或清潔能源載體，從而實現資源循環利用的綠色發展路徑[2]。

作為全球生態文明建設的重要推動者，中國在低碳轉型領域始終積極探索。自2006年起，我國在優化能源結構的過程中，系統化布局CCUS技術研發，穩步完善相關產業政策與管理體系。張希良等（2022）、米劍鋒等（2019）通過實證研究指出，技術創新帶來的成本優化將極大拓展CCUS應用場景[3-5]；秦積舜等（2020）基于中美技術對比提出，健全政策法規體系是提升技術競爭力的關鍵[6]；張賢等（2021）強調基礎設施超前布局的戰略意義[7-8]。目前，我國正通過深化國際合作、強化研發投入以及完善市場機制等多種途徑，力求構建富有中國特色的CCUS產業化與碳市場協同發展模式，為全球氣候治理貢獻中國方案。

1 碳減排政策的經濟學理論基礎

當前，基于市場機制的減排政策由于效率較高，受到各地政府的青睞，其主要包括以價格控制為特征的碳稅政策和以數量控制為特征的碳排放交易機制[9]。20世紀初，庇古明確提出“外部性”概念，即一個主體的生產或消費行為對其他主體或社會整體造成了額外影響，卻未在市場交易價格中得到恰當反映。環境污染是負外部性的典型例子，溫室氣體排放所導致的氣候變化、極端氣候事件增加、生態破壞及公眾健康風險等造成社會整體付出了更多代價，但市場卻未對這種損害提供補償。在此基礎上，庇古認為通過對這類負外部性行為征收稅費可將其發生率降至有效水平。當企業及個人的排放行為被賦予貨幣成本后，出于經濟利益的考量，將更有動力減少污染物排放并投資于清潔生產和減排技術的研發與應用。“庇古稅”的提出是以價格控制為特征的碳稅政策實施提供了堅實的理論基礎。此外，科斯的產權理論強調，只要產權明確、交易成本可控，相關主體可以通過自愿協商或談判內部化外部性，實現資源配置的帕累托最優。基于此，在碳市場中，碳排放權被賦予“產權”屬性：政府先為企業或行業分配一定數量的排放配額，使之成為可界定、可交易的資源。當碳排放權可以低成本在不同主體間流動時，市場就能通過價格調節配置排放額度，促進以數量控制為特征的碳排放交易機制的形成。在完全競爭、完全信息和零交易成本的條件下，只要將價格或排放上限確定在邊際減排成本與邊際減排收益相等處，碳稅和碳排放交易機制可以相互替代[10]。此外，科斯的產權理論還指出，若交易成本過高或信息不對稱嚴重，外部性內部化進程就會受到阻礙。因此，對于碳排放交易市場而言，成功運行的關鍵在于完備的監測、報告與核查（MRV）體系、有力的政府監管與法制保障、良好的市場流動性與完善的配套設施。

2 CCUS產業化與碳市場雙輪驅動助力碳中和

從時間維度視角看，世界范圍內的碳市場逐漸自區域化布局向全球范圍擴展，這主要得益于跨國碳交易機制的確立與統一碳價格信號的構建。碳市場的全球化不僅可以為各國在共同減排上提供了更緊密的合作平臺，還能加速CCUS技術的產業化進程，為這類技術營造一個統一高效的市場環境。借此契機，國際社會對CCUS的投資呈現快速增加態勢，各國希望借助碳市場工具，在2050年前攜手達成碳中和這一長期愿景。

2.1 以法治助推碳市場全球化

1992年通過的《聯合國氣候變化框架公約》（UNFCCC）與1997年的《京都議定書》，為建立碳市場奠定了初始法律支撐。《議定書》從國際法層面首次對發達國家溫室氣體排放設定可執行的減排約束，并隨之確立排放貿易機制（ET）、聯合履行機制（JI）、清潔發展機制（CDM）三項產權交易模式。這些制度化的設計不僅為碳排放權的定價與跨境流動提供雛形，還為日后碳金融產品的多樣化拓展了可能。然而，該協議存在不足之處：它更多聚焦于發達國家，對發展中國家覆蓋相對有限，且缺少長期且廣泛的減排承諾，從而導致國際碳市場在早期階段難以實現全面參與和可持續運轉。

2015年《巴黎協定》誕生。基于自下而上的分權設計，《巴黎協定》顯著提升了全球碳市場的廣度與多元化參與度。通過動員所有締約方遞交國家自主貢獻（NDC），它將原先集中于發達國家的減排框架擴展至更大范圍，并在新時期依舊保有“共同但有區別的責任”的核心理念。此種模式旨在進一步強化碳市場的制度基礎，仍面臨一系列挑戰。例如，國際碳市場難以在短期內實現一致化，測量—報告—核查（MRV）過程過于復雜，以及不同地區碳市場在執行層面存在障礙等問題。

2021年《格拉斯哥氣候協議》圍繞《巴黎協定》第6條展開深入細化，進一步明確國際碳市場交易的運作規則與技術規范，對于跨境減排成果的重復計算、減排信用的認證轉換及弱勢國家權益的保障等環節進行了系統完善。此舉在提升碳信用的可靠性與可比性的同時，也為全球不同區域和各類機制間實現銜接創造條件，從而為后續構建高效、透明且一體化程度更高的全球碳市場打下制度性基礎。

2.2 CCUS產業化與碳市場互惠發展助力碳中和

隨著《協定書》生效，全球第一個碳排放權交易市場EU ETS啟動交易，覆蓋了歐盟電力、制造業和航空等多個高排放領域。EU ETS采用“總量控制與交易”模式，結合免費分配和拍賣方式逐步收緊排放上限，其中拍賣所得收入為全球最大低碳技術支持基金的歐盟創新基金提供資金扶持，資助了瑞典Cementa水泥廠碳捕集項目、比利時Kairos@C項目、法國K6項目、德國e-CO2Met項目等多個CCUS相關技術的發展。在2022年7月選入“創新基金”的17個項目中，有7個屬于CCUS項目。2023年3月，“創新基金”第三次征集項目中亦有多個CCUS項目。

歐盟之外，新西蘭作為第二個實施強制性碳市場的發達國家于2008年建設新西蘭碳市場（NZ ETS），目標到2030年使碳定價覆蓋60%的排放量。鑒于農業在新西蘭經濟中的重要比重，新西蘭獨創性地將林業作為排放源和碳匯納入自身體系，促進了本國生物質CCUS技術的應用與發展。隨著NZ ETS碳價的逐步上升，高排放企業的成本壓力不斷加大，不得不尋求低碳技術進行轉型。CCUS作為一種有效減排手段，已成為工業企業和能源公司降低碳成本的重要選擇。相應地，CCUS生成的碳信用也增加了市場的碳配額供給，為新西蘭碳市場提供了更加靈活的合規選項，平抑碳價波動。

2013年，加利福尼亞州開啟了覆蓋電力、工業、運輸、商業等多領域的碳排放交易體系，成為美國首個跨行業的州級碳市場。隨后，加州與加拿大魁北克、安大略省等地建立了市場鏈接，加快跨區域CCUS項目對接。通過拍賣配額所獲取的收入將被注入GGRF，為清潔能源與低碳技術提供財政支持。對于高排放部門，系統在初期階段發放部分免費配額，以減輕過渡時期的經營負擔。與此同時，美國聯邦政府推出45Q稅收抵免方案，為每噸永久封存的CO2最高提供85美元的抵扣額度，刺激商業化CCUS項目的發展。2022年，《通脹削減法案》（IRA）進一步強化了對CCUS的政策扶持。加州工業排放總量較大且減排難度較高，但立法設定了其2045年實現碳中和的目標，因此CCUS被視為必不可少的零碳與負碳解決方案，能為傳統技術無法覆蓋的排放領域提供額外的減排途徑，帶動產業向綠色創新方向升級。

2015年，韓國碳市場（K-ETS）正式啟動，覆蓋能源、電力、鋼鐵、石化、航空等約525家排放大戶，約占全國碳排放總量的68%。初期實行100%免費分配碳配額，而后逐步過渡到有償拍賣配額以提高碳價信號。作為韓國最大的電力供應商，韓國電力公社（KEPCO）的燃煤電廠面對K-ETS如此高嚴格的碳配額管控，不得不尋求解決方案，而CCS示范項目則為其提供了新思路，并成功為火電行業探索出一條通過CCUS實現低碳轉型的路徑。此外，CCUS項目產生的碳減排量可轉化為碳信用（KCU）用于履行減排義務，平衡碳市場供需。

以上碳市場均為強制性碳市場，是基于法律和政策要求，針對高排放行業設立的碳排放配額交易機制，而作為美國首個自愿性質的碳交易平臺，芝加哥氣候交易所（CCX）旨在允許企業、政府和個人以自愿參與碳排放交易的方式促進溫室氣體減排。與強制性碳市場相比，自愿性碳市場允許企業和個人自主選擇減排方式，靈活采用CCUS項目作為碳中和工具，推動了更多資金流向CCUS項目。

碳市場作為重要的市場化減排機制，通過碳價激勵和碳信用交易能為CCUS項目提供經濟動力，推動其商業化、規模化發展。反之，CCUS技術能為碳市場提供多樣化的減排手段，降低全球減排成本。總的來說，CCUS產業化與碳市場協同發展能加快全球綠色低碳轉型的步伐，共同助力碳中和目標的最終實現。

3 中國CCUS納入碳市場的啟示

在全球氣候治理任務愈發緊迫的形勢下，中國以務實姿態推動CCUS技術與碳市場機制深度結合。國際能源署的數據顯示，全球現有CCUS項目每年封存的二氧化碳僅有4500萬噸，不及實現《巴黎協定》目標所需規模的萬分之一[10]。這一差異促使技術升級與市場機制并行發展。因此，中國正系統開展技術攻關、制度改革與基礎設施完善三大行動，逐步形成可在全球范圍起示范效應的可持續轉型路徑。

技術經濟方面，中國展現了獨特的制度革新優勢。依托覆蓋約45億噸二氧化碳、囊括電力與鋼鐵等八大高能耗產業的國內碳排放交易體系，通過不斷深化碳排放權交易改革，形成了多層次定價模式。全國碳市場啟動以來，配額平均成交價在2023年較初期提升38%，市場流動性同比增長120%，為CCUS項目帶來可預期的收益。值得關注的是，“碳減排支持工具”通過定向再貸款等方式，為CCUS項目提供超過300億元的專項融資，顯著降低了研發經費不足的風險。

在政策層面，中國構筑了全球前沿的制度框架。依靠國家重大科技專項的持續支撐，生態環境部會同多部門建立了涵蓋全產業鏈的“1+N”體系[11]，以《碳捕集利用與封存項目減排量核算指南》為核心，同時推出涵蓋運輸管網與地質封存選址等12項技術標準。該系列舉措不僅突破國際上以單一稅收優惠為主的慣例，還首創“減排量—配額”雙向轉換機制，讓獲得核證的CCUS減排量可按1∶1.2比例換取碳排放配額，大幅提高了項目的經濟回報率。中國石油等央企在二氧化碳驅油項目中已借此機制實現年增收超過5億元。

基礎設施建設方面，中國采用“區域聯動+產業耦合”的思路，在環渤海和長三角等重點工業區域設立六大國家級CCUS產業創新中心。齊魯石化—勝利油田百萬噸級示范工程率先實現了從捕集到封存的全流程貫通，每年可捕集并封存125萬噸二氧化碳。值得一提的是，在東部工業排放與中西部封存盆地之間規劃建設的3.2萬公里專用管網，大幅降低了跨區域輸送和封存成本，降幅接近四成。

中國方案為全球氣候治理提供了寶貴經驗。依托超過10億千瓦的清潔煤電裝機規模，以及鋼鐵、水泥等難減排行業的深度脫碳工程，我國探索出的“工業過程—地質利用—生態增匯”三位一體技術體系在2023年全球碳捕集峰會上獲聯合國氣候變化框架公約列為最佳實踐案例。將技術變革、市場激勵與產業轉型有機結合，不但大力推進了國內“雙碳”目標的落實，還為“一帶一路”貢獻了整套綠色升級的系統方案。

經過持續的制度演進與技術突破，中國已在CCUS產業化與碳市場融合發展方面，從追隨者轉變為全球引領者。此種兼顧國情與全球視野的治理探索，不僅彰顯了中國應對氣候挑戰的大國擔當，還為構建更具公正性與合理性的國際氣候治理模式提供了有益借鑒。隨著全國碳市場將覆蓋范圍進一步擴展至建材、航空等行業，新型二氧化碳化工利用技術也加速了產業化，中國正以科技創新為動力，讓全球氣候治理朝著更加高效且多元的方向發展。

4 結語

（1）CCUS產業化與碳市場協作創新，推動塑造氣候治理新路徑

碳排放交易與碳捕集、利用、封存技術的深層聯動，構建出“經濟激勵—技術突破—產業進化”的正向循環。碳定價機制為CCUS技術發展提供穩定的收益預期，而負碳方案則彌補碳市場覆蓋面不足的深度減排環節，形成“市場推動創新、技術反哺目標”的互促效應。這種制度設計擺脫了傳統碳減排技術面臨的“研發難、推廣慢”窘境，并借助中國實踐驗證了“市場助力+工程落地”雙輪驅動的可行性，為國際社會完善氣候治理體系提出了可行方案。

（2）中國實踐展現制度優勢，引領全球綠色轉型范例

中國采取整體思路應對技術經濟性、政策適配度和設施聯動性三重難題，率先搭建全球首個“碳交易與CCUS”全鏈條協同生態。借助獨創性制度安排、超大規模產業集群和跨區域基礎設施網絡，我國實現了在減排技術產業化和碳市場提質擴容之間的雙向促進。這一模式以年均上億噸的減排成效推進國內碳達峰碳中和目標，同時憑借南南合作技術轉移與國際標準制定，為更多發展中國家在經濟增長與氣候責任平衡方面，提供了兼具技術可行度與經濟包容度的“中國方案”。

（3）全球碳中和愿景下的中國貢獻與智慧傳承

中國在CCUS產業化與碳市場耦合領域取得的關鍵進展，標志著全球應對氣候變遷逐步由“成本分配博弈”邁向“價值協同增效”的新階段。通過將制度優勢轉化為治理動能、以市場規模催生技術創新、再以工程實踐印證理論架構，我國不僅夯實了自身低碳轉型的基礎，還秉持“開源共享、兼收并蓄”的理念，推動全球氣候治理共同體建設。展望未來，隨著碳交易覆蓋范圍拓展至航空、建材等行業，新型二氧化碳制備高附加值化學品的產業化不斷取得突破，中國將以持續創新為《巴黎協定》各項目標注更多確定性，并為全球可持續發展輸出中國智慧。

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