原文链接：https://doi.org/10.1016/j.ees.2025.11.009
引用格式：Li X, Gan M, Zhang L, et al. Development of a transnational CO2 capture and storage super cluster to cut CO2 emissions in China’s East Coast: A perspective. Earth Energy Science.
https://doi.org/10.1016/j.ees.2025.11.009
关键词: CCUS; Super Cluster; Dual-purpose transport vessels; CO2 storage; Circular carbon economy
全球努力将温度上升限制在工业化前水平以上1.5°C，亟需高排放行业快速脱碳。碳捕获、利用与存储（CCUS）技术是减少CO₂排放的关键，尤其对水泥、钢铁等"难以减排"的工业部门至关重要。然而，中国面临源汇错配问题：CO₂排放源集中在东部沿海（燃煤电厂、钢铁厂等），而适合的地质储存地（深部咸水层、枯竭油气田）多位于偏远北部和西部地区（图1）。国内长距离管道运输成本高昂，近海储存设施建设昂贵且可能破坏海洋生态系统。因此，利用国际天然气出口国的储存资源成为可行方案。
1. 跨国CCUS超级集群概念
提出建立连接中国与亚太/西亚地区的跨国CCUS超级集群。中国提供CO₂并进口液化天然气（LNG），而澳大利亚、印尼、沙特等国向中国出口LNG，同时提供CO2强化天然气开采或CO₂地质封存服务。通过整合CO₂运输与LNG航运，形成循环碳经济，降低运输成本并减少排放。
图 1 示意图展示跨国CCUS超级集群的工作原理（a）；跨国CCUS超级集群中二氧化碳的流动情况（b）
2. 核心基础设施：双用途运输船舶
建造可同时运输LNG和液化CO₂（LCO₂）的大型船舶。船舶从中国东部沿海装载捕获的CO₂，运至东南亚/西亚/澳大利亚的天然气产地（用于强化天然气开采或永久封存），返程时装载LNG运回中国。设计挑战：需协调LNG（气化温度-162°C）与LCO₂（气化温度-55°C）的运输温度差异、储罐需抗CO₂腐蚀、需平衡LNG（450 kg/m³）与LCO₂（1100 kg/m³）的密度差异。经济性：利用现有LNG航线，船舶“一次往返航行、两种装载货物”模式可降低单位运输成本约30-40%。
3. CO₂储存地点评估
东南亚、西亚和澳大利亚多个天然气田具备储存潜力。实施优先级：1）印尼Gemah气田：已开展CO₂驱油试验，基础设施完善，距中国航程短（5-7天）。2）澳大利亚Gorgon气田：成熟的咸水层封存设施，运营经验丰富，航程中等（10-12天）。科威特Rahiyah、沙特朱拜尔：规划中，储存容量大但航程较长。优先推荐路线：1）中国 ⇄印尼；2）中国 ⇄澳大利亚。
4. 经济与政策可行性
成本优势：因共享LNG航线基础设施，在考虑LNG销售收益的前提下，国际运输成本（15-40美元/吨CO₂）低于国内长距离运输管道（35-70美元/吨CO₂）。政策需求：需建立国际CO₂运输与储存的监测、报告和验证（MRV）标准，避免双重征税，提供碳税减免或补贴激励。
结论
跨国CCUS超级集群通过双用途船舶和循环碳经济模式，为中国东部沿海高CO₂排放地区提供可扩展的减排方案。尽管面临船舶建造高投入、技术风险、政策不确定性等挑战，但分阶段实施（如试点宁波 ⇄Gemah和宁波 ⇄Gorgon 航线）有望推动亚太区域CO2减排合作，实现气候变化控制与能源安全双赢。
李小春——第一作者，中国科学院武汉岩土力学研究所研究员、博士生导师、地质碳储与工程安全研究中心创始人、首席科学家。长期从事CO2捕集、利用与封存（CCUS）新技术研发和CO2地质封存环境下的反应-流动-力学耦合过程研究。授权发明专利60余项，发表论文近200篇，出版专著7部，获得国内各类科技进步奖10余项。
甘满光——共同第一作者，博士，中国科学院武汉岩土力学研究所地质碳储与工程安全研究中心助理研究员，主要研究方向为CO2地质利用与封存环境下的井筒水泥腐蚀表征与控制、井筒泄漏风险的量化评估等，已发表学术论文40余篇，参编学术专著3部，申请发明专利9项，参与国家重点研发计划课题、面上项目等基金项目，获得绿色矿山科学技术奖自然科学一等奖、中国岩石力学与工程学会科技进步二等奖等科技奖励。
张力为——通讯作者，中国科学院武汉岩土力学研究所研究员，国家海外高层次人才引进计划入选者，博士生导师。现担任地质碳储与工程安全研究中心副主任，兼任国际能源署温室气体研究与开发计划机构(IEAGHG)风险管理工作组委员、中国科学院武汉分院湖北省地震局侨联主席、中国岩石力学与工程学会国际秘书处兼职副秘书长等职务。主要从事CO2地质封存与酸性油气藏开发的井筒完整性研究。主持国家级、省部级科研项目近20项，获国际和省部级科技奖励6项，以第一及通讯作者发表国内外高水平论文80余篇，主编专著4部，参编专著6部，授权发明专利18项。
期刊特色 /Earth Energy Science
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本刊与北京科爱森蓝文化传播有限公司合作出版，稿件处理采用国际通用ScholarOne投稿系统，论文录用后发表在ScienceDirect国际数据库平台。
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收稿方向 / Earth Energy Science
Earth Energy Science主要聚焦在地球能源开发、储存及利用，拟发表的论文形式以研究论文和综述为主，主要领域包括：
（1）绿色采矿技术与矿物加工
（2）能源与资源工程中的地质力学
（3）地下能源储存
（4）油气勘探与开发
（5）地热能开发与利用
（6）碳捕集、利用与封存（CCUS）
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