煤田地质与勘探

作者：桑树勋, 刘世奇, 郑司建, 皇凡生, 刘统, 陈思铭, 周效志, 韩思杰, 田钰琛, 向文鑫, 白岩松,

关键词：全流程煤基CCUS, 技术集成机制, 技术模式, 煤炭基地CCUS集群, 发展方向,

背景工程化全流程煤基CO2捕集、利用与封存(CCUS)技术是煤炭高效洁净利用和碳减排技术体系的关键，是实现我国能源安全和“双碳”战略目标的重大迫切需求。以笔者团队前期研究工作为基础，评述总结了全流程煤基CCUS技术当前发展现状，揭示煤基CCUS全流程技术的集成机制，探索建立了煤炭能源基地CCUS集群部署模式与方案，讨论前瞻了全流程煤基CCUS技术发展方向及其面临的技术挑战。进展(1)低能耗高适配的煤基CO2捕集、安全高效的煤层CO2地质封存以及充分经济的煤矿区CO2利用是工程化全流程煤基CCUS技术的关键环节；全流程煤基CCUS技术集成是源汇匹配机制、技术参数匹配机制和系统优化机制耦合控制的结果，其中源汇匹配机制是通过CO2排放源与封存汇匹配的多维多约束路径优化实现煤基CCUS物理衔接，技术参数匹配机制是通过捕集–封存–利用端到端的关键运行参数协调设计，实现物理衔接设施的整体平稳运行和技术链条参数构建，系统优化机制是通过大数据平台、优化模型与智能算法等实现技术链条动态优化和系统最优化构建，机制间存在紧密互馈关系。(2) 全流程煤基CCUS技术模式以“燃煤或煤化工工业源碳捕集、含煤盆地或煤层碳地质封存、煤矿区CO2利用”为鲜明特色，以煤炭能源基地CCUS集群为呈现形式，以新疆准噶尔盆地、鄂尔多斯盆地为代表的大型煤炭基地CCUS集群将为我国煤炭能源产业低碳化高质量发展提供关键技术支撑。展望以低成本碳捕集—深部煤层气/煤系气枯竭气藏CO2地质封存等含煤盆地安全高效CO2地质封存—煤矿区CO2高值化综合利用一体化技术体系为内涵的大型煤炭基地CCUS集群部署技术是其发展主流方向，煤化工尾气驱煤层气封存、富氧燃烧等燃煤烟气驱煤层气封存、新能源基地调峰煤电CO2高效捕集与规模化转化利用、煤电基地CO2捕集与关闭矿井采空区储碳储能为代表的技术有望成为全流程煤基CCUS技术的重要拓展方向。

来源：2026年第1期

《煤田地质与勘探》期刊编辑部

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