综述：欧洲的碳捕获、利用与封存（CCUS）技术部署：证据、不确定性及战略缺口

《Energy Conversion and Management-X》：CCUS deployment in europe: evidence, uncertainties, and strategic gaps

　　梅赫梅特·埃菲·比雷斯利奥卢 | 穆希丁·哈坎·德米尔
可持续能源与气候政策研究中心（SENLAB），伊兹密尔经济大学，土耳其

**摘要**
碳捕获、利用与封存（CCUS）在欧洲的工业脱碳议程中重新获得了重要地位，尤其是在那些通过电气化和提高效率无法消除工艺排放的行业中。自2020年以来，随着政策的重新关注和基础设施规划的扩大，欧洲的CCUS研究迅速发展。尽管如此，相关文献在技术、经济、治理和社会领域仍然分散，这限制了其在决策中的应用价值。本文通过综合262篇来自多个学术和政策相关来源的出版物，研究了2020至2025年间欧洲的CCUS研究。该综述围绕五个主题展开：技术工程、政策与治理、经济与市场、区域部署以及社会接受度。这种方法区分了证据相对成熟的领域和存在持续不确定性或未解决分歧的领域。分析显示，在几个关键问题上存在共识：CCUS被广泛认为是难以减排的工业部门实现脱碳不可或缺的手段，但高昂的前期资本需求仍然是部署的主要障碍。欧洲的CCUS经验和基础设施发展主要集中在北海地区，尤其是挪威。同时，关于未来成本降低、碳储存与利用路径的平衡以及可用储存能力的实际充足性等方面仍存在重要分歧。此外，文献在地理分布上也存在明显集中现象，尽管南欧和东欧具有重要的工业价值，但受到的关注相对较少。近年来，社会接受度问题得到了更多关注，但在部署规划中的整合程度仍然不足。总体而言，研究结果表明，欧洲的CCUS研究正从技术可行性问题转向系统整合、治理协调和社会合法性等挑战，这些因素将最终决定CCUS的部署结果。

**引言**
碳捕获、利用与封存（CCUS）已成为欧洲长期脱碳目标的基石，尤其是在该地区致力于实现2050年的法律约束性气候中和目标之际。要实现相关目标（包括欧盟到2030年减少55%温室气体排放的承诺），需要一套超越可再生能源部署和传统效率提升的缓解工具。水泥、钢铁、化工和石化等工业部门合计贡献了欧洲总排放量的很大一部分，对于这些行业而言，仅靠电气化或材料替代无法消除工艺排放[19]、[33]、[62]。

在这种背景下，CCUS不仅被视为一种过渡性技术，更是工业气候战略的结构性支柱，既有助于缓解气候变化，也为零排放路径的发展提供了可能。过去十年中，欧洲的CCUS研究在技术、政策、经济和社会层面迅速扩展。然而，相关文献仍然分散，难以明确共识、分歧和未解决的研究需求。政策制定者、研究人员和行业从业者常常难以在日益专业化且分布不均的文献中找到总体见解[58]、[10]。因此，CCUS领域缺乏对证据存在之处、分歧所在以及尽管部署需求增加但研究关注不足的清晰认识。虽然许多个别CCUS研究在其特定领域提供了宝贵贡献，但缺乏将这些贡献整合起来的系统性综述。现有研究在几个关键方面存在不足：首先，现有工作未能系统地分类影响欧洲CCUS部署的主要主题及其演变过程；其次，尽管研究众多，但很少有尝试评估不同研究领域之间的共识或分歧程度，从而难以判断证据的可靠性；第三，文献存在地理和方法学偏见，如研究主要集中在北欧和西欧、英语主导以及某些方法过度代表，这些问题尚未得到充分探讨或纠正[68]、[45]。

随着欧洲加速CCUS部署议程，这一差距日益明显。目前已有超过200个CCUS相关设施正在规划或建设中，预计到2030年每年捕获能力将达到约6000万吨，政策和投资决策严重依赖跨技术、经济和治理维度的综合证据[71]、[39]、[16]。如果没有全面的系统性分析，决策者可能会基于片面、不一致或孤立的信息来制定策略。为填补这些空白，本研究对近期欧洲的CCUS文献进行了全面的主题分析。

**方法论**
为确保对快速发展的CCUS文献的全面覆盖，本研究采用了多数据库搜索策略，结合了开放获取的发现平台和精心策划的学术引用数据库。开放获取资源包括SciSpace语义搜索、SciSpace全文搜索、Google Scholar以及学科相关的存储库，涵盖了工程、社会科学、环境研究和政策领域的同行评审研究和灰色文献[18]、[24]、[25]。此外，还通过机构凭证访问了Web of Science数据库，其中包含符合编辑标准和方法论严谨性的同行评审出版物[24]、[25]。在剔除重复项和跨平台交叉记录后，最终纳入了262篇独特出版物。

该方法论设计结合了系统性的搜索程序和结构化的定性与定量综合方法，以确保透明性、可重复性和分析一致性。使用多个数据库对于全面捕捉欧洲CCUS研究至关重要。同行评审期刊提供了关于技术性能、监管设计、成本结构和公众认知的可靠证据，而政策文件、行业报告和欧盟层面的文档则反映了资金优先事项、项目联盟和监管改革的实时进展。由于欧洲的CCUS部署深受公共政策举措和行业联盟的影响，相关信息通常首先出现在机构或政策文件中，然后再进入学术出版流程。因此，跨学术和机构来源的三角验证增强了覆盖范围和分析可靠性，同时减少了某种证据类型被过度代表的风险。

主要搜索查询“CCUS部署在欧洲、碳捕获、利用与封存、欧盟政策实施”旨在涵盖CCUS的技术和治理维度。该查询根据不同平台的搜索功能进行了调整：在SciSpace中采用语义自然语言搜索；Google Scholar使用关键词组合和布尔运算符；PubMed利用主题词索引；Web of Science应用结构化主题领域搜索以识别与欧洲CCUS部署相关的同行评审研究。这些调整提高了相关性并减少了噪音。

为了保持明确的分析范围，本研究制定了明确的纳入标准：研究需发表于2020至2025年间，聚焦欧洲背景（欧盟成员国、英国、挪威和瑞士），以英文撰写，并被归类为同行评审文章、会议论文或高质量灰色文献。研究必须以CCUS部署、治理、技术或经济为主要分析主题。排除标准进一步筛选了可能淡化欧洲重点的出版物，例如缺乏欧洲相关性的研究、纯理论建模的研究以及缺乏实证依据的观点文章。由于全球大部分CCUS文献集中在北美、海湾地区和东亚部分地区，这些研究会干扰区域比较并掩盖欧洲特有的政策和基础设施挑战。

初步搜索共获得约480条记录，经过去重和基于预定义纳入及排除标准的标题-摘要筛选后，最终保留了262篇用于全文分析的出版物。这一逐步筛选过程旨在提高文献构建的透明度和可重复性。数据库的选择旨在平衡主题覆盖的广度与方法论的严谨性，Web of Science作为主要数据库确保纳入符合编辑和引用标准的同行评审研究。补充搜索通过更广泛的发现平台捕捉了跨学科研究和政策相关成果，这些成果可能尚未在引用数据库中完全索引。将精选的引文数据库与更广泛的搜索引擎结合使用，在证据综合中被广泛推荐，以减少出版偏见并提高学科覆盖范围[18]、[24]。数据提取和编码：该研究系统地从每篇选定的出版物中提取了包括标题、作者、出版机构、出版年份、摘要、关键词、DOI和数据库来源在内的文献信息[61]、[5]。这一标准化的文献层为主题分析奠定了基础，使得能够识别出文献中的时间趋势、地理覆盖模式和学科方向。文献回顾还显示，大量与碳捕获和储存（CCUS）相关的信息产生于传统学术期刊之外。来自欧洲技术平台、国家能源机构和国际组织的报告经常包含项目级数据、监管发展和基础设施规划见解，这些内容早于同行评审的出版物。政策简报和机构报告通常在同行评审文献出现之前提供了关于新兴政策举措和区域治理动态的早期见解[47]。由于欧洲的CCUS部署受到政策里程碑和工业倡议的强烈影响，当灰色文献来源符合明确的透明度和相关性标准时，也被纳入了分析范围。因此，灰色文献的纳入遵循了在证据综合中使用非同行评审来源的既定指南[1]、[59]、[25]。符合条件的文件必须来自欧盟机构、国家能源机构、国际组织或技术平台等公认的机构。纳入时需要清楚地记录数据来源、方法论假设和政策背景。机构报告被视为同行评审研究的补充而非替代品，并尽可能与学术研究进行交叉验证，以最小化机构或倡导偏见[32]（ZEP，2013年）。例如，国际能源署（IEA）关于二氧化碳运输和储存能力的报告中的发现系统地与研究类似区域系统的同行评审技术经济和基础设施研究进行了比较（例如，北海储存开发）。当机构报告和学术分析之间存在一致性时，这些发现被视为可靠的。当出现差异时，会明确指出这些差异，并根据建模假设、数据来源或政策情景进行解释。这种三角验证方法有助于平衡灰色文献的时效性和同行评审研究的方法论严谨性。灰色文献是通过针对参与欧洲CCUS政策和部署的关键组织的出版物库进行定向搜索来识别的，包括国际能源署（IEA）、欧盟委员会及其联合研究中心（JRC）以及欧洲技术平台（如零排放平台）。搜索结合了组织级别的导航和与主要审查搜索字符串对齐的结构化关键词查询（例如，“CCUS”、“碳捕获”、“二氧化碳运输”、“二氧化碳储存”、“工业脱碳”、“欧盟排放交易系统”和“集群”）。文档筛选使用了与学术研究相同的范围过滤器。该研究采用了一种通过迭代阅读和不断比较文献而开发的层次化编码框架。第一层编码确定了构建欧洲CCUS研究的五个主要主题：•技术和工程•政策和治理•经济和市场•区域部署•社会接受度第二层编码在这些领域内确定了子主题，捕捉更具体的领域，如运输基础设施、许可制度、商业模式、成本轨迹或利益相关者参与策略。第三层编码通过识别特定技术（例如DACCS和BECCS）、政策工具（例如欧盟排放交易系统或差异合同）、地理区域或项目类型提供了额外的细节。

共识评估和分析框架：使用四种互补的分析方法来评估研究之间的共识：•频率分析，测量支持某一立场的研究数量；•基于方法论严谨性和透明度的证据强度的定性评估；•识别文献中明确的一致或分歧声明；•在可行的情况下，对可比较的数值发现进行有限的定量综合。根据这些标准，共识水平被分类为：•非常强（≥85%）——几乎普遍同意；•强（75–84%）——明显多数支持；•中等（60–74%）——多数支持但有显著分歧；•弱（<60%）——存在实质性分歧。当不同类型的研究对同一主题得出不同结论时，分析并不预先优先考虑单一的方法论方法。相反，通过比较评估来解释发现，考虑方法论严谨性、假设的透明度、实证基础和背景相关性。在模型研究和实证证据存在分歧的情况下，特别关注每种方法的基本假设、系统边界和数据限制。分歧不是通过简单的优先级来解决，而是被解释为不确定性、背景变化或文献中未解决的研究问题的迹象。百分比反映了在结构化编码过程中支持某一立场的审查研究的比例。这些值应被视为趋同的指示性度量，而不是统计元分析估计。证据强度的评估遵循了在叙述性和混合方法证据综合中使用的结构化定性评估方法[65]、[63]。同行评审的实证研究、系统评价和文档齐全的建模分析被视为主要证据来源，其中假设、数据集和方法论边界都得到了透明报告。概念性或探索性贡献在它们提供关于治理动态、社会接受度或新兴部署挑战的见解时被保留，但需谨慎解释。为了实施这种结构化的定性评估，研究在所有包含的来源中应用了一组一致的评估维度。这些维度包括：(i) 研究设计相对于研究问题的适当性（例如，实证的、建模的或概念性的）；(ii) 数据来源和假设的透明度和可追溯性；(iii) 分析逻辑和论证的内部一致性；(iv) 在适用的情况下，发现的实证基础或验证；(v) 与现实世界CCUS部署背景的相关性。这些维度不是用来分配正式的定量分数，而是作为指导标准，以确保在不同类型的研究中对证据强度进行一致的解释。分歧领域进一步根据其知识状态、有争议的发现、部分趋同的证据、未解决的辩论或新兴的治理模型进行分类，以澄清研究之间的趋同程度。

质量评估和局限性：定量分析包括频率分布，以检查整个语料库中的主题普遍性；时间趋势分析，以评估2020年至2025年间研究优先级的演变；以及欧洲地区的地理覆盖映射。这些分析支持了第3节中提出的主题综合的发展，包括共识模式、分歧群体、研究空白和地理不平衡的映射。定性部分采用主题综合和结构化叙述分析，整合了多种形式的证据，识别了文献中的重复论点、解释框架和研究空白[45]、[64]。质量评估考虑了同行评审状态、方法论透明度和数据来源的清晰度。鉴于CCUS是一个新兴的、由政策驱动的研究领域，评估采取了实用的质量方法：当灰色文献在方法论上透明且具有实证基础时，特别是当它提供了同行评审出版物中尚未提供的操作或监管见解时，就被纳入了评估。该评估存在几个局限性。2020–2025年的时间框架涵盖了欧洲绿色协议之后的CCUS政策和工业活动的最新阶段，但排除了早期的CCUS研究阶段。语言限制也意味着用非英语主要语言发表的研究可能代表性不足。最后，出版偏见可能会影响可用证据，因为不成功或延迟的CCUS项目较少被记录。尽管存在这些局限性，分析范围仍有意集中在与欧洲CCUS研究最相关的部署阶段。关于碳捕获技术和地质储存系统的早期基础研究在文献中有充分的记录[6]、[7]、[33]。因此，当前分析优先考虑直接为当前政策设计、基础设施规划和欧洲不断发展的碳管理景观中的近期实施决策提供信息的证据。在灰色文献的发现无法直接与同行评审研究进行交叉验证的情况下，只有当这些来源提供了独特的、与政策相关或操作性的见解且尚未反映在学术文献中时，才会保留这些来源。此类发现被谨慎解释，并被视为指示性或探索性证据，而不是确定的结论。在适当的情况下，这种区别通过仔细的措辞和明确承认不确定性在分析中得到体现。

描述性统计：本节中的综合结果基于第2节描述的系统文献回顾过程中识别的262项研究，这些研究根据主题焦点、地理范围、方法论方法和政策相关性进行了编码。最终的数据集包括2020–2025年期间的262篇出版物，其中大约65%发表于2022年至2025年之间。这一分布反映了在欧洲绿色协议和随后的“Fit for 55”立法包发布后CCUS相关研究的快速加速。就数据库代表而言，SciSpace占了最大份额（76%），其次是Web of Science（15%）、Google Scholar（8%）和PubMed（1%）。几乎所有出版物都从欧洲的角度明确探讨了CCUS[48]、[37]、[12]、[17]。总体而言，这些趋势表明CCUS不再被视为一种理论或长期前景。现在有相当一部分文献集中在实际项目、国家和区域许可过程、基础设施协调挑战和部署策略上。一个特别显著的变化是将CCUS纳入更广泛的工业脱碳路径的趋势。许多研究不再将CCUS视为能源行业的一项技术，而是将其置于钢铁、水泥、石油化工和精炼等行业中，即那些负责大量过程排放且通常被认为是“难以减排”的行业。这反映了欧洲更广泛的政策转变，即CCUS不仅被视为一种气候技术，而且被视为在严格气候目标下保持工业竞争力的机制。文献中的地理模式进一步突显了研究关注的不均衡性。专注于挪威、英国、荷兰和丹麦（即位于北海周围的国家）的文献明显较多。它们的突出并不令人惊讶：每个国家都有有利的储存地质条件，可以进入北海盆地，并且已经发展了将捕获设施与共享的运输和储存基础设施相结合的工业集群。另一方面，尽管继续依赖化石密集型产业并对CCUS部署感兴趣，但中欧和东欧成员国在文献中出现的频率较低。这种不平衡表明需要有针对性的能力建设和知识转移，以支持整个欧盟单一市场内的公平CCUS发展。出版趋势显示，在研究期间研究活动显著增加。2020年至2021年间，该领域产生了大约30篇出版物；2022年这一数字大幅增加（超过50篇），2023年超过60篇，2024年稳定在55篇左右，2025年再次增加，已超过67篇，其中包括早期发布的研究[30]、[48]、[37]。这些模式不仅表明学术关注度的增加，还表明随着成员国从概念规划转向具体部署，紧迫性也在增加。在Web of Science的手稿中，出版物分散在各种期刊中，尽管有些集中。Energies占了最大份额，占高级文献的17.5%，其次是Journal of Cleaner Production，占10%。剩余的72.5%分布在专注于工程、环境政策、能源系统和工业过程的多样化出版物中。这种分布突显了CCUS研究的跨学科性质以及该主题对多个学术社区的相关性。接下来，我们将呈现分析结果。为了建立审查文献的总体结构，第3.2节根据研究的主要分析焦点和主题方向对研究进行了分类。在这些主题类别中，文献中出现了几个强烈的共识领域，特别是关于CCUS在难以减排部门中的作用以及地质储存能力的重要性（第3.3节）。尽管在这些共识领域之外，文献还揭示了几个重要的分歧领域，特别是在CCS与CCU的优先级、成本轨迹和治理方法方面（第3.4节）。除了这些辩论之外，评估还识别了地理覆盖范围、社会经济分析、技术整合和政策设计方面的几个重要研究空白（第3.5节）。除了主题空白之外，文献还表现出几个方法论和数据相关的局限性，这些局限性限制了对CCUS部署动态的当前理解（第3.5节）。为了将这些发现置于上下文中，第3.6节总结了2020年至2025年间主导研究主题的时间演变。最后的综合讨论了相对于欧洲部署潜力的研究关注的地理分布。第3.7节将区域研究覆盖范围与估计的CCUS部署能力进行了比较。

主要主题和子主题：主题编码过程在审查的欧洲CCUS文献中识别出五个主要主题及其相关的子主题，总结在表1中。表中的普遍性评估表明了Web of Science数据集中每个主题类别下编码的审查出版物的比例。单篇论文可能对多个主题有所贡献。表1。欧洲碳捕获与封存（CCUS）文献中主题的分布

| 主题 | 子主题 | 关键关注领域 | 在回顾文献中的普遍性 | 代表性研究 |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| 技术与工程 | 捕获技术 | 燃烧后捕获（$47–76/tCO2）、氧化燃烧、直接空气捕获（DAC）（$100–1000/tCO2）、生物能源与碳捕获与封存（BECCS） | 约85%的WoS论文[16], [2] |
| 运输与储存 | 管道网络、船舶运输、咸水含水层、枯竭的油田 | 约75%的WoS论文[8], [17] |
| 利用途径 | 合成燃料、化学品、建筑材料、循环经济 | 45%的论文[21], [60] |
| 政策与治理 | 监管框架 | 欧盟CCUS指令、国家立法、跨境治理 | 约35%的论文[83], [40], [53], [76] |
| 经济工具 | 税收抵免、碳定价、排放交易系统（ETS）整合、直接补贴 | 约50%的论文[93], [86], [94], [32] |
| 区域部署 | 地理集群 | 北海、地中海、波罗的海、东欧 | 约38%的论文[44], [22], [39], [81] |
| 双边合作 | 挪威-波兰网络、北欧合作 | 约15%的论文[52], [70], [43] |
| 经济与市场 | 成本分析 | 捕获、运输、储存、生命周期成本 | 约50%的论文[67], [41], [57], [5] |
| 投资与融资 | 公私合作伙伴关系、风险分担 | 约30%的论文[54], [30], [32], [55] |
| 社会接受度 | 公众认知、担忧、利益相关者参与 | 新兴（约10%的论文）[75], [88], [12] |
| 政策支持 | 支付意愿、可接受性指标 | 新兴（约5%的论文）[86], [80] |

主题分布揭示了欧洲CCUS研究领域的一个重要结构特征。大部分文献仍然紧密围绕工程可行性和技术经济分析展开，反映了CCUS研究的技术起源以及基础设施发展在推动其应用中的核心作用。然而，该综述也表明，分析焦点正在逐步扩展到治理框架、区域部署动态和社会经济考量。这种研究主题的多样化反映了CCUS在欧洲气候策略中的日益重要的政策地位，并认识到大规模部署不仅取决于技术性能，还取决于制度协调、投资结构和社会接受度[71], [55], [57], [84]。

**技术与工程**：技术和工程问题在文献中占据主导地位，约85%的论文涉及这些内容。大量文献关注捕获技术、运输基础设施和地质储存选项，这些是CCUS应用所需的技术基础。捕获相关研究探讨了多种技术路径，包括燃烧后捕获系统、氧化燃烧过程、直接空气捕获（DAC）和生物能源与碳捕获与封存（BECCS）。其中，燃烧后捕获技术因与现有工业设施的兼容性和相对成熟的技术水平而成为最广泛讨论的选项[2], [16]。

**运输与储存**：运输与储存研究是技术相关文献的另一个重要组成部分。这些出版物探讨了二氧化碳运输网络（包括管道基础设施和海上运输系统）的设计与优化，以及深咸水含水层和枯竭的碳氢化合物储层的地质储存。研究强调了大规模基础设施规划的重要性，特别是在具有有利地质条件和成熟海上经验的地区[8], [17]。

**利用途径**：除了捕获和储存技术外，越来越多的文献探讨了二氧化碳的利用途径。这类研究将捕获的二氧化碳转化为合成燃料、化学原料或建筑材料，通常是在循环碳经济和工业共生的大背景下进行的[21], [60]。尽管利用途径的研究相对较少，但其在文献中的比例增加，表明人们对创造价值的碳管理策略以及永久储存解决方案的兴趣日益增长。

**政策与治理**：第二大研究领域关注规范CCUS应用的政策和治理框架。约35%的文献研究了影响碳捕获与储存活动的监管结构。这些文献分析了欧盟CCUS指令的实施情况、国家监管框架，以及促进跨国家管辖区二氧化碳运输和储存所需的跨境治理安排[83], [40], [53], [76]。

**经济与市场**：经济和市场考量是文献中的另一个主要主题领域。大约一半的论文研究了与捕获、运输、储存和生命周期系统整合相关的成本结构。成本估计值差异较大，通常在每吨二氧化碳50至80美元之间，但具体数值受技术假设、系统边界、电价和假设的学习率等因素影响[41], [67], [33]。这些成本估计不应被视为普遍适用的基准。

**区域部署**：文献还显示了CCUS研究和部署规划中的显著区域模式。约38%的论文分析了CCUS基础设施和工业排放源的地理聚集情况，特别关注北海盆地、波罗的海地区和新兴的地中海CCUS项目[44], [22], [39], [81]。这些研究强调了地质储存能力、现有工业活动和运输基础设施在塑造区域CCUS价值链中的重要性。

**社会接受度**：社会接受度在文献中是一个较小的但日益受关注的议题，约10%的论文涉及这一主题。研究主要关注公众认知、利益相关者参与过程，以及社区支持或反对CCUS项目的条件[75], [88], [12]。国家层面的研究表明，欧洲各地的社会接受度挑战存在差异。在希腊，公众担忧与对地质风险和长期储存安全性的不确定性有关，尤其是在缺乏地下工业活动经验的地区[75], [88]。在法国和西班牙，对CCUS相关基础设施的反对往往反映了人们对大规模工业和能源项目的普遍怀疑以及对环境风险的担忧，这些担忧受到国家能源系统转型和环境治理经验的影响[56], [69]。在波兰，关于CCUS的辩论受到当地经济利益和就业预期的影响，同时也存在对加剧化石燃料依赖和延迟结构转型的担忧[91], [26]。

实证研究进一步表明，社会接受度条件会显著影响项目时间表、许可流程和选址结果，特别是在制度信任和程序公平性存在争议的情况下[77], [26], [91]。低信任水平或不足的利益相关者参与度与更高的反对声浪、法律挑战和基础设施部署过程中的不确定性增加有关。相反，早期参与策略、透明的风险沟通和可信的地方协同效益表述已被证明可以缓解阻力并降低许可不确定性[79]。这些发现表明，社会接受度不仅仅是一个规范性问题，而是一个特定情境下的治理变量，它可以影响不同欧洲地区CCUS项目的实际可行性、财务风险状况和实施路径。

主题分布突显了欧洲CCUS研究领域的演变特征。虽然技术和工程研究仍占主导地位，反映了捕获技术、运输基础设施和地质储存能力的重要性，但治理、经济和社会主题的日益增多表明研究方向正在逐步转向以部署为导向的分析。特别是对监管框架、跨境基础设施协调、投资机制和公众接受度的关注增加，反映了CCUS从一个纯粹的技术概念向一个嵌入区域能源转型的复杂社会技术系统的转变。这种分析范围的扩大也反映了欧洲气候政策的发展，CCUS不仅被视为一项技术缓解措施，还被视为工业脱碳、基础设施规划和碳管理策略的战略组成部分。

基于本节的主题映射，后续部分将分析共识与分歧的模式（第3.3节和第3.4节）、识别研究空白和方法论限制（第3.5节）、追踪研究优先事项的时间演变（第3.6节），并考察欧洲各地研究覆盖的地理不平衡（第3.7节）。

**共识强烈的领域**：CCUS研究的主题领域并未表明这些领域内的文献是趋同还是分歧。为了解决这一区别，本节分析了回顾研究中存在强烈共识的领域。表2总结了文献中显示强烈或非常强烈共识的主要领域。共识强度表示基于主题编码报告相似发现的回顾出版物的比例。个别研究可能涉及多个类别。这些领域突出了CCUS应用中的方面，在这些方面，实证证据和分析结论在多个研究流中是一致的。

**表2. 欧洲CCUS文献中共识强烈的领域**
| 共识领域 | 共识发现 | 共识强度 | 常见证据 | 支持参考文献 | 政策意义 |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| 技术共识 | CCUS对难以减排行业的必要性 | 非常强烈（约95%） | 水泥、钢铁、化工行业无法完全电气化 [33], [4], [11], [2], [16] | 应优先考虑工业CCUS |
| 燃烧后捕获的主导地位 | 强烈（约80%） | 大多数行业适合改造选项 [7], [41], [33], [67] |
| 基础设施和地理共识 | 挪威作为欧洲领导者 | 非常强烈（约90%） | 斯莱普纳（Sleipner）项目、北极光（Northern Lights）基础设施 [52], [32]; ZEP 2013; [81], [44] | 利用挪威的经验推动欧洲部署 |
| 北海储存的主导地位 | 强烈（约85%） | 预计储存能力约为60百万吨/年 [8], [81], [32]; ZEP, 2019 | 扩大运输网络 |
| 经济共识 | 高前期资本要求 | 非常强烈（约90%） | 各项研究中的资本支出（CAPEX）障碍一致 [67], [41], [32], [50], [33] |
| 政治治理共识 | 监管碎片化作为障碍 | 强烈（约75%） | 跨国法规不一致 [83], [60], [53] | 欧盟协调 |
| 公众参与 | 显著（约70%） | 早期参与可以提高接受度 [75], [88], [12], [80] |

最广泛认可的共识是CCUS对于难以减排工业行业脱碳的必要性。这一共识在水泥、钢铁和化工生产领域尤为明显，因为这些行业的过程排放无法仅通过电气化或可再生能源替代完全消除。大量研究表明，CCUS是实现工业脱碳目标的重要途径[33], [4], [11], [2], [16]。这些发现一致表明，如果没有CCUS的应用，要在多个工业行业实现深度减排，要么需要根本性的技术替代，要么需要大幅减少工业产出。

另一个广泛认可的共识是挪威在欧洲CCUS发展中的领导作用。文献一致强调挪威在地质储存项目（如斯莱普纳和斯诺维特（Sn?hvit）方面的早期运营经验，以及最近的北极光基础设施倡议[7], [32], [33]。这些项目提供了关于二氧化碳注入、监测和储存管理的宝贵运营知识，同时也为新兴的跨境碳运输网络提供了基础[52], [32], [81], [44]。

另一个共识强烈的领域是与CCUS基础设施相关的高前期资本要求。研究一致认为资本支出（CAPEX）是大规模部署的最大障碍之一。捕获设施、运输管道和储存基础设施需要大量投资，而收入流往往在可预测之前就需要投入。因此，经济分析强调了稳定政策框架和财务支持机制的重要性，以降低投资者风险并提高项目的可行性[67], [41], [32], [50]。

与这些经济考虑密切相关的是，关于北海地区作为欧洲主要地质储存中心的共识。多项研究指出，北海盆地具有有利的地质特征、丰富的地下数据和现有的海上基础设施，这些因素大大降低了大规模二氧化碳储存的技术和监管障碍。据估计，到2030年，该地区的储存能力可能达到约60百万吨/年，使其成为许多拟议中的欧洲二氧化碳运输和储存网络的核心节点[8]、[81]、[32]（ZEP，2019年）。成本建模和基础设施优化研究越来越多地分析将工业排放源与区域储存中心连接起来的综合二氧化碳运输和储存系统，这反映了在碳捕获、利用和封存（CCUS）部署策略中系统级协调的重要性[57]、[90]。在技术文献中，也普遍认为燃烧后捕集技术对于改造应用具有主导地位。燃烧后捕集系统被认为是最适合现有工业设施的选项，因为它们可以集成到当前的生产过程中，而无需完全重新设计工厂。因此，CCUS的大部分研究和开发工作都集中在提高溶剂性能、减少能源损耗以及优化与工业过程的整合上[7]、[41]、[67]、[34]。另一个广泛共识的领域是关于欧洲各地CCUS监管框架的碎片化问题。多项研究指出，国家监管制度的不一致性、跨境责任安排和许可程序是基础设施发展的障碍。特别是，缺乏跨国家管辖区的二氧化碳运输和储存的统一规则，使得建立综合的欧洲碳管理网络变得复杂[83]、[60]、[53]。这些发现促使人们越来越多地呼吁加强欧盟层面的协调和监管一致性，以促进跨境CCUS项目。最后，文献显示，公众参与和社会接受度对CCUS的部署至关重要。尽管与技术和经济研究相比，社会接受度是一个相对较小的研究领域，但越来越多的实证证据表明，社区支持是影响许可流程、选址决策和基础设施开发时间表的关键因素。越来越多的研究强调早期利益相关者参与、透明沟通风险和收益以及明确当地经济协同效益作为加强社会许可的重要策略[75]、[88]、[12]、[80]。这些共识表明，在技术必要性和经济障碍已经得到充分认识的领域，成员国之间的政策一致性最强。特别是，监管发展、基础设施投资和财政支持机制越来越侧重于推动CCUS发挥核心作用的工业脱碳路径[17]、[94]、[85]、[76]。

尽管在多个领域文献中存在强烈的共识（表2），但仍有一些关键问题存在争议。表3总结了所审查研究中确定的主要分歧领域。这些分歧反映了技术假设、经济建模方法、政策优先事项和区域基础设施条件的差异。这些辩论表明，证据基础仍然不完整，或者不同的分析视角导致了不同的结论。

表3. 欧洲CCUS文献中的分歧领域

| 分歧领域 | 对立观点 | 主要论点 | 代表性研究 | 解决状态 |
|---------|---------|-----------|-----------|---------|
| CCS与CCU的优先级 | 支持CCS：优先考虑永久性地质储存 | CCS提供了与气候目标一致的持久减排[33]、[7]、[67] | 有争议 |
| 支持CCU：创造经济价值有助于部署 | CCU可能产生收入流并支持循环碳经济战略[21]、[61]、[76] | 有争议 |
| 成本预测 | 乐观：学习和规模经济可以降低成本 | 技术改进和部署规模可能显著降低捕集成本[67]、[41]、[50] | 有争议 |
| 悲观：结构性成本障碍仍然存在 | 热力学限制和基础设施要求限制了成本降低[54]、[5]、[57] | 有争议 |
| 储存能力充足性 | 充足：巨大的地质容量；咸水层和枯竭的碳氢化合物田中存在大量理论储存资源[81]、[33]、[32] | 部分一致 |
| 受限：实际可访问性有限 | 基础设施、场地可用性和许可限制了可使用的储存量[8]、[44]、[22] | 部分一致 |
| 时间线可行性 | 可实现：在政策支持下，当前的项目管线到2030年可能达到约60百万吨/年[32]、[8]、[81] | 未解决 |
| 不现实：部署障碍显著 | 监管复杂性和基础设施延误可能减缓实施[83]、[60]、[53] | 未解决 |
| 治理模式 | 中央化的欧盟协调 | 统一的监管有助于跨境基础设施[40]、[76]、[53] | 新兴治理模式 |
| 国家灵活性 | 国家政策条件需要定制化的方法[83]、[60]、[93] | 新兴治理模式 |

其中一个最突出的分歧领域是碳捕获与储存（CCS）与碳捕获与利用（CCU）之间的战略平衡。大量文献认为，由于地质储存的永久性和其与长期气候稳定目标的兼容性，CCS应作为主要的缓解途径[33]、[7]、[67]。从这个角度来看，CCS提供了可以可靠地纳入净零路径和综合缓解模型的持久减排。相比之下，另一类研究强调CCU在创造经济价值和加速碳管理技术市场采纳方面的潜在作用。包括合成燃料、建筑材料和化学原料在内的利用途径常被提出为产生收入流并刺激碳基产品市场创新的机制[61]、[21]、[76]。然而，利用途径的气候有效性很大程度上取决于生命周期排放、产品寿命和替代效应，以及转换过程中使用的能源输入的碳强度[7]、[33]。多项研究强调，在比较CCS和CCU策略时，生命周期评估和系统级评估的重要性，因为嵌入产品中的二氧化碳最终可能会重新排放[61]、[2]。关于CCS与CCU优先级的争议反映了超出气候有效性和经济可行性之间紧张关系的更深层次的结构和政治经济因素。基础设施路径的依赖性起着核心作用，因为拥有大规模储存场地和成熟运输走廊的地区倾向于支持CCS，而缺乏储存能力的地区则常强调利用途径作为保持本地工业价值的手段[78]、[46]。国家创新系统和政策组合的差异进一步塑造了战略偏好，一些国家优先考虑工业竞争力和循环经济发展，而其他国家则更直接关注快速减排[66]、[23]。地缘政治考虑因素，包括对储存资源的战略自主权、跨境责任安排和基础设施主权，也影响了各国在欧洲碳管理辩论中的立场[32]。这些结构条件有助于解释为什么尽管对碳管理的整体重要性有广泛共识，但在CCS与CCU的优先级问题上仍缺乏共识。另一方面，最近的研究越来越多地将CCS和CCU视为更广泛的碳管理策略中的互补组成部分，而不是相互排斥的替代方案[7]、[28]、[32]。

第二个分歧领域涉及CCUS技术的未来成本轨迹。一些研究对技术学习和规模经济持相对乐观的态度，认为随着部署的增加，捕集成本可能会大幅下降[67]、[41]、[50]。这些分析强调了溶剂、过程整合和系统优化在降低捕集、运输和储存基础设施成本方面的潜力。其他研究则更为悲观，认为结构性成本障碍可能限制CCUS技术从学习效应中受益的程度。这些分析强调了分离过程的热力学限制、与捕集技术相关的能源损耗以及支持大规模部署所需的巨额基础设施投资[54]、[5]、[57]。因此，预测的成本估计相差一个数量级，反映了不同的建模假设、边界定义、地理背景和对技术进步的预期。

关于欧洲地质储存能力的充足性也存在分歧。一些研究认为，咸水层和枯竭的碳氢化合物储层中的理论储存资源足以支持长期的CCUS部署。早期的地质评估和国际能源署的分析经常强调北海盆地和其他欧洲地区的巨大储存潜力[81]、[34]、[32]。从这个角度来看，地质容量不太可能成为欧洲碳管理策略的根本限制。然而，理论储存能力和实际可访问能力之间的区别很重要。基础设施的可用性、许可程序、场地特征要求和监管限制会显著减少实际可部署的地质容量[8]、[44]、[22]。因此，储存场地的实际可用性可能比总体地质估计所暗示的更为有限。

一个密切相关的辩论是关于近期部署时间线的可行性。乐观的评估强调了欧洲CCUS项目不断增加的管线，并认为如果维持支持性政策框架，到2030年实现约60百万吨/年的区域储存能力是可能的[32]、[8]、[81]。这些研究强调了项目公告、集群发展计划和基础设施规划的加速步伐。更为怀疑的分析认为，监管复杂性、许可延迟和基础设施瓶颈可能会减缓实施。从这个角度来看，跨境运输安排、责任框架和投资风险继续构成大规模部署的重大障碍[83]、[60]、[53]。因此，实现当前欧洲部署目标的可行性仍然是一个未解决的问题。

文献还反映了关于协调欧洲CCUS部署的适当治理模式的分歧。一些研究倡导加强欧盟层面的协调和监管一致性，认为一致的监管标准可以促进跨境运输网络和共享储存基础设施[40]、[76]、[53]。其他研究则强调国家政策灵活性的重要性，指出工业结构、地质资源和能源系统的差异可能需要定制化的CCUS治理方法[83]、[60]、[93]。这些对比观点表明，未来的治理安排可能涉及结合欧盟层面协调和国家实施策略的混合模式。

如表3所示，解决这些分歧对于连贯的政策设计和投资者信心至关重要[82]、[73]、[90]。对表1、表2和表3的总体评估表明，文献中某个主题的突出程度并不一定对应于该领域内的共识强度。虽然技术和工程在出版量上占主导地位，但它们在成本预测和部署时间线上也表现出最大的分歧，这与CCS成本建模假设和边界条件的记录中的变异性一致[67]、[41]。相反，政策和治理主题虽然较少见，但在需要稳定的监管框架和金融风险缓解机制方面显示出相对较强的共识[32]、[66]。监管框架还必须明确CCS和CCU技术在气候缓解策略中的各自作用，特别是在将CCU路径分类为负排放或循环经济技术方面[87]。这种对比表明，仅凭研究强度不足以反映证据的成熟度，这也呼应了基于频率的综合方法的更广泛方法论批评[65]，并强调了在评估部署准备就绪时明确区分主题覆盖范围和共识强度的价值。

研究差距和局限性（第3.3节）和分歧领域（第3.4节）也突显了现有证据基础不完整或不确定的领域。因此，接下来将分析从审查文献中得出的主要研究差距。这些差距表明，当前证据基础在某些领域仍然不完整或分布不均，限制了政策制定者和行业参与者设计有效部署策略的能力（表4）。

表4. 欧洲CCUS文献中确定的研究差距

| 缺口类别 | 具体限制 | 对知识的影响 |
|---------|---------|---------|
| 地理覆盖范围 | 南欧研究不足 | 对地中海CCUS潜力和基础设施准备情况的了解有限[22]、[39] | 非常高 |
| 数据稀缺 | 东欧数据稀缺 | 储存潜力和部署障碍不确定[52]，Kryeziu等人，2025年 | 非常高 |
| 社会经济影响 | 社区层面影响研究有限 | CCUS部署的局部经济和社会效应不明确[75]、[88] | 非常高 |
| 刚性过渡整合 | 在刚性过渡框架中很少分析CCUS | 几乎没有 | 非常高 |
| 技术整合 | 可再生能源整合有限 | CCUS与可再生能源系统之间的相互作用不明确[7]、[57] | 非常高 |
| 行业特定部署 | 水泥、钢铁、精炼等行业缺乏行业层面的分析 | 高 | 高 |
| 经济建模 | 生命周期成本分析不足 | 对捕集、运输和储存全过程成本的全面理解不足 | 高 | 高 |
| 风险评估 | 风险评估不足 | 对财务风险和投资障碍的分析不足 | 高 | 高 |
| 政策分析 | 跨境治理差距 | 国际二氧化碳运输和储存治理分析有限 | 中等 | 中等 |
| 激励设计优化 | 关于最佳补贴、碳定价和融资框架的证据不足 | 高 | 高 |
| 环境评估 | 生命周期环境影响评估不足 | 对环境权衡和系统影响的理解不足 | 中等 | 中等 |

其中一个最突出的差距是欧洲CCUS研究领域的地理覆盖范围。文献主要集中在北欧和西欧地区，特别是北海盆地。相比之下，尽管南欧国家对碳管理策略的兴趣日益增加，但它们的代表性仍然显著不足。这种地理不平衡限制了对地中海CCUS潜力的理解，包括地质储存能力、基础设施准备情况和区域政策框架[22]（Varga等人，2023年）。东欧的情况类似，数据可用性和实证研究较少，导致对储存资源、工业排放概况和潜在部署障碍的不确定性[52]、[39]。如果没有更多的区域研究多样化，欧洲CCUS的知识基础可能会加剧部署路径的不平衡，并限制技术专长在成员国之间的传播。

第二个研究差距涉及CCUS部署的社会经济维度。尽管近年来公众接受度和利益相关者参与度受到了越来越多的关注，但很少有研究考察社区层面的影响、局部经济效应或碳管理基础设施的分配后果。现有研究表明，社会许可、制度信任和决策过程的公平性感知可以显著影响项目接受度和监管批准[75]、[88]。然而，关于碳捕获与封存（CCUS）项目如何影响当地就业、区域发展或社区认知的系统分析仍然有限。与此问题密切相关的是，CCUS在更广泛的公正转型框架中的整合程度不足。尽管脱碳文献越来越强调能源转型的社会和分配维度，但很少从劳动力转型、区域不平等或产业结构调整的角度来分析CCUS[80][12]。这种差距限制了政策制定者预测社会影响和设计公平部署策略的能力。另一个差距涉及技术整合和系统级互动。许多研究孤立地分析CCUS技术，仅关注捕获效率、储存能力或成本建模，而没有充分考虑其与不断发展的能源系统其他组成部分的互动。特别是，CCUS与可再生能源系统、氢气生产和产业集群发展的整合仍然不够充分。理解这些互动对于评估CCUS在更广泛脱碳战略中的作用以及识别技术之间的潜在协同效应或权衡至关重要[7][57]。同样，尽管不同行业的捕获成本、过程排放和技术可行性存在显著差异，但针对特定行业的分析仍然有限[41][61]。在经济建模和财务风险评估方面也存在重要差距。尽管许多研究分析了捕获成本和基础设施投资需求，但对整个CCUS价值链的全面生命周期成本评估仍然相对较少。现有的分析通常侧重于单个项目组成部分，而不是包括捕获、运输、储存和监测基础设施在内的综合系统成本[67][5]。此外，系统研究投资风险、融资结构以及公私合作伙伴在支持大规模CCUS部署中的作用的研究也相对较少[54][30]。由于财务风险是早期项目开发的主要障碍之一，因此需要更详细地研究融资机制和投资激励措施。一些最近的建模工具试图整合大规模CCUS系统的能源、成本和环境性能，尽管它们仍然严重依赖情景假设和不完整的运营数据[14]。政策和治理研究也揭示了几个重要的知识空白。特别是，尽管跨国碳管理网络在欧洲的重要性日益增加，但关于二氧化碳运输和储存基础设施的跨境治理安排的文献分析仍然有限。关于责任制度、监管协调和国际合作的问题也只得到了部分探讨[83][53]。同样，包括碳定价机制、补贴和差价合同在内的有效财务激励措施的设计仍是一个活跃的讨论领域，但实证评估较少[93][32]。文献中的环境评估空白也依然存在。许多研究考察了CCUS的技术可行性，但提供全面生命周期环境影响的较少，包括上游能源需求、材料投入和其他气候缓解策略之间的潜在权衡。因此，大规模CCUS部署的更广泛环境影响仍然知之甚少[61][33]。共识分析（表2）和差距分析（表4）表明，强烈共识的领域并不一定对应于研究深度足够的领域。尽管普遍认同CCUS对于难以减排的行业的重要性以及高前期资本成本的必要性[33][32]，但在特定行业的部署分析、社会经济影响和区域差异方面仍存在关键差距。因此，解决这些差距对于将高层共识转化为可操作的部署策略至关重要[11]。除了主题研究差距外，所审查的文献中还存在一些方法论上的局限性。这些局限性在表5中进行了总结，影响了现有研究的解释和可比性。

表5. 审查文献中发现的方法论局限性。
- 限制类型 | 描述 | 发生频率 | 对研究结果的影响 | 建议 |
|------------------|-------------------------------------------------------------------|-----------|-----------|-------------------------------------------------------------|
| 时间范围 | 大多数研究集中在短期到中期范围（通常至2030年） | 高 | 对长期CCUS部署路径的洞察有限 | 将建模扩展到2050年的情景[32][33] |
| 地理特异性 | 欧洲汇总数据掩盖了区域差异 | 中等 | 地质和政策背景的区域差异被掩盖 | 进行特定国家/地区的调查研究 |
| 技术评估 | 实际运营数据有限 | 高 | 评估严重依赖建模 | 扩展运营案例研究[7][67] |
| 经济建模 | 静态成本假设 | 中等 | 未充分捕捉学习曲线和不确定性 | 动态成本建模[67][50] |
| 利益相关者参与 | 社会接受度研究的多样性有限 | 中等 | 利益相关者视角的代表性狭窄 | 扩大利益相关者参与[88][75] |
| 数据可用性 | 依赖行业估计 | 高 | 成本/性能数据可能存在偏见 | 独立数据收集 |

一个共同的局限性是许多分析的时间范围较短，通常集中在短期到中期，即2030年，这限制了对朝向本世纪中叶气候目标的长期部署路径的洞察[32][33]。此外，使用汇总的欧洲数据集往往掩盖了地质潜力、产业结构和政策框架的区域差异。另一个方法论局限性是基于建模的评估占主导地位，而基于实证运营数据的分析较少。大规模CCUS项目的数量相对有限，因此许多研究依赖于工程模型或情景模拟而非实际运营数据[7][67]。经济建模方法也经常依赖静态成本假设，未能充分考虑学习曲线、技术创新或未来部署条件的不确定性[67][50]。在社会科学文献中，利益相关者参与研究通常基于相对狭窄的样本，限制了多样化的利益相关者视角的代表性[88][75]。许多成本和性能估计严重依赖行业提供的数据，引发了关于透明度和建模假设可能偏差的担忧。

表3中总结的分歧与方法论局限性（表5）密切相关。不同的成本估计、关于储存充足性的冲突评估以及部署时间线的不确定性往往源于建模假设、系统边界、学习率预测和时间范围的差异[67][41]。短期分析和静态成本假设的主导地位限制了结果的可比性，并导致持续的不确定性。这表明许多有争议的发现反映了方法论上的限制，而不是对CCUS可行性的根本分歧，进一步强调了需要统一的分析框架和纵向实证分析[7]。表1、表2、表3、表4和表5的交叉比较也揭示了CCUS研究领域的成熟度。出版频率最高的主题，尤其是技术和工程研究，并不一定对应于实证上最一致的领域。虽然技术导向的研究在文献中占主导地位（表1），但在成本预测、储存能力估计和部署时间线方面也存在最大的分歧（表3）。相反，尽管在出版量上较少，但治理和政策维度在监管稳定性、财务风险缓解机制和协调基础设施规划的重要性方面显示出更强的共识（表2）。同时，对于大规模部署至关重要的几个领域，包括社会经济影响、区域差异和跨境治理，仍然相对不成熟（表4）。这些模式表明，欧洲CCUS文献在技术可行性评估方面取得了快速进展，但在社会经济整合、政策实施和区域部署动态方面仍不够成熟。解决这些不平衡对于将技术准备转化为实际的大规模部署至关重要。

上述许多研究差距可以理解为该领域历史演变的结果。下一节将探讨2020年至2025年间CCUS文献中主导研究主题的变化。

**研究主题的演变（2020–2025年）**
本节重点关注2020年至2025年间CCUS文献中的主导主题变化（见表6）。每个时期发表的代表性研究被包括在内，以说明文献的主要研究主题和分析焦点。表中显示的大致主题分布是根据审查数据集中各研究的主要分析焦点进行编码得出的。

表6. 欧洲CCUS文献中研究主题的时间演变（2020–2025年）
| 时间段 | 主导主题 | 研究焦点 | 关键发展 | 研究强度（占审查论文的比例） | 代表性研究 |
|--------------|------------------------------------------------------------------|-------------------------------------------------------------------|------------------------------------------------------------------|---------------------------------------------------------------------------|
| 2020 | 初期CCUS技术可行性（技术） | 试点项目、概念验证捕获和储存系统 | 早期示范项目和工程评估 | 低（约10–15%）[38][82] |
| 2021 | 政策和监管框架发展（治理） | 治理框架、监管设计、跨境合作 | 对欧盟CCS指令实施和国家政策协调的关注增加 | 中等（约15–20%）[73][51] |
| 2022 | 经济可行性和融资模型（经济） | 成本分析、价值链经济学、投资机制 | 商业模式和基础设施融资的讨论 | 高（约20–25%）[57][62][90] |
| 2023 | 区域部署规划（部署） | CCUS集群发展、区域价值链、基础设施规划 | 关注综合区域CCUS部署策略 | 高（约25–30%）[30] |
| 2024 | 系统整合和扩展（整合） | 综合CCUS系统、跨行业脱碳策略 | 对运营部署和系统级整合的重视增加 | 高（约25–30%）[16][86][83] |

2020–2021年期间发表的早期研究主要关注技术可行性和概念工程评估。这一时期的研究主要集中在试点项目、概念验证捕获技术和地质储存完整性上。这些研究强调了与捕获过程、储存地点特征和监测技术相关的基本工程挑战[38][82]。这一时期发表的论文数量相对较少，反映了欧洲大规模CCUS部署的早期阶段。
到2022年，研究重点逐渐转向治理和监管框架。这一时期的研究探讨了实现CCUS部署所需的制度和政策条件，包括监管设计、跨境合作和欧盟CCS指令的实施。文献开始探索成员国之间的政策协调如何促进共享运输和储存基础设施的发展[73][51]。
2023年，研究重点进一步扩展到CCUS系统的经济可行性。研究越来越多地关注成本结构、融资模式和与大规模部署相关的价值链经济学。这一时期对基础设施投资机制、碳管理商业模式以及支持早期CCUS项目所需的财务条件表现出越来越大的兴趣[57][62][90]。
2024年发表的研究越来越多地关注区域部署策略和综合CCUS集群的发展。这些研究探讨了如何在区域价值链内协调工业排放源、运输基础设施和地质储存地点。因此，文献开始强调基于集群的方法和区域基础设施规划在支持CCUS部署中的作用[30]。
最新的出版物，特别是2025年出现的那些，越来越多地关注系统级整合和扩展挑战。这些研究探讨了如何将CCUS整合到涉及氢气生产、可再生能源系统和跨行业产业转型的更广泛的脱碳策略中。随着部署计划的扩大，研究重点转向了运营协调、基础设施互操作性和复杂碳管理系统的管理[16][86][83]。

从可行性研究向部署导向分析的转变伴随着审查期间出版量的显著增加。早期研究数量相对较少，而近年来的研究工作量显著增加。虽然最初的出版物主要由技术评估主导，但最近的研究展示了包含经济、监管和社会维度的更广泛主题平衡。表6中的轨迹表明，CCUS研究正逐步向运营优化、系统整合和大规模部署协调方向发展[51][35][36][54]。
结合表6来看，表4中确定的研究差距并不是一些静态的缺陷，而是CCUS研究优先事项历史演变的结果。早期对技术可行性和储存完整性的关注逐渐扩展到治理、金融和部署协调。然而，在欧洲背景下，社会经济影响、区域公平和系统整合仍然相对不成熟。这种时间滞后表明，研究议程往往更快地响应政策信号和技术里程碑，而不是新兴的实施挑战，从而形成了即使在整体文献扩展的情况下仍然存在的结构性差距[46]。

除了研究优先事项的时间变化外，审查的文献还表现出强烈的地理集中现象。下一节将探讨欧洲CCUS研究的区域分布，并将其与估计的部署潜力进行比较。

**地理覆盖分析**
表7总结的地理覆盖分析突显了欧洲CCUS研究在区域分布上的显著不平衡[80][5][15]。北海国家在文献中占主导地位，尽管它们只代表了欧洲部分排放密集型产业基础，但仍占地区特定研究的约80–85%。它们的突出地位反映了有利的地质条件、早期对二氧化碳运输和储存基础设施的投资以及长期的跨境合作倡议。

表7. 欧洲CCUS研究关注和部署潜力的地理分布
| 地区 | 研究覆盖 | 估计的部署潜力 | 差距评估 | 代表性研究 |
|------------------|-----------------|-------------|-------------|---------------------------------------------------------------------------|
| 北海（挪威、英国、荷兰） | ～80–85% | ～90% | 低 | [32][8] |
| 中欧（德国、丹麦） | ～40–45% | ～60% | 中等 | [30][57] |
| 波罗的海地区 | ～20–25% | ～40% | 显著 | [44] |
| 地中海（南欧） | ～15–20% | ～35% | 主要 | [22] |
| 东欧（CEE） | ～20% | ～50% | 严重 | [39][83] |

表7将审查文献中的研究关注大致分布与来自地质和政策研究的区域CCUS部署潜力估计进行了比较。比较突显了研究活动集中地区与可能出现部署机会地区之间的明显不平衡。大致百分比反映了审查文献中的区域关注分布，并与地质和政策研究中报告的部署潜力估计进行了对比。

在包括挪威、英国和荷兰的北海地区，研究覆盖和部署潜力大致一致。这些国家占据了大多数针对特定地区的碳捕获与封存（CCUS）研究，并拥有丰富的地质储存资源以及成熟的基础设施和运营经验[32]、[8]。因此，北海盆地已成为欧洲CCUS发展和研究的焦点。在中欧地区，包括德国和丹麦，相对于预估的部署潜力，研究覆盖范围较为有限。一些研究探讨了区域CCUS集群的发展和基础设施规划举措，尤其是在与工业脱碳战略相结合的背景下[30]、[57]。然而，相关文献的丰富程度仍不及北海地区，这反映了地质条件、基础设施准备情况以及政策支持的差异。波罗的海地区（包括波兰和波罗的海国家）尽管对CCUS部署的兴趣日益增加，但受到的研究关注相对较少。虽然一些研究强调了新兴的价值链发展和基础设施规划努力，但与该地区在欧洲脱碳战略中的潜在作用相比，其在文献中的代表性仍然不足[44]。类似的不平衡现象也出现在地中海地区，包括西班牙、意大利、葡萄牙和希腊等南欧国家。尽管这些地区存在能源密集型产业，并且对碳管理策略的兴趣不断增长，但其研究关注度仍与其潜在的部署能力不成比例[22]。最近的项目级分析开始探索波罗的海和地中海等地区的潜在CCUS价值链，指出了跨境碳管理系统面临的机会和基础设施挑战[72]。这种不平衡在东欧尤为明显，尽管有迹象表明未来对这些地区CCUS的需求将很大，但相关研究覆盖仍然相对有限[39]、[83]。虽然靠近北海储存资源是一个重要的解释因素，但更深层次的结构性因素才是导致CCUS研究和部署活动区域不平衡的根本原因。北海地区的国家受益于更早且更一致的政策支持、欧盟排放交易体系下的更强碳定价机制，以及能够支持共享运输和储存基础设施的成熟工业集群[32]、[66]。实证研究表明，持续的政策组合和产业聚集显著加速了创新扩散和基础设施建设[46]、[50]。相比之下，中欧和南欧的许多地区面临更为分散的政策激励措施、不发达的二氧化碳运输网络以及较弱的产业集聚效应，这些因素降低了部署的势头和相关研究的强度。这些不对称性表明，文献中的地理集中现象反映了更广泛的政治经济和制度条件，而不仅仅是纯粹的地质限制，这进一步强调了在欧盟层面进行协调政策设计的重要性，以避免不均衡的部署路径。

如表7所总结的，这些差异突显了有针对性的研究资助、能力建设举措以及更具包容性的政策框架的重要性，以确保整个大陆CCUS部署的平衡[68]、[29]、[27]、[13]。表7中记录的地理不平衡对欧洲层面的CCUS部署具有重要的战略意义。北海地区在研究和经验知识方面的强大集中反映了其有利的地质条件和早期的基础设施发展[81]（ZEP, 2019），但这也可能加剧部署路径的不对称性。研究覆盖范围有限的地区可能会面临项目开发的延迟、较弱的制度能力以及共享运输和储存网络接入的减少。从政策角度来看，这种不平衡可能会通过固化基础设施准备度、投资吸引力和监管学习方面的区域差异，从而破坏协调统一的欧洲二氧化碳市场的目标[32]。因此，解决这些差距不仅需要财政支持，还需要在代表性不足的地区进行有针对性的知识转移和能力建设。表6所示的研究主题的时间演变也有助于解释表7中观察到的地理集中现象。随着CCUS研究从可行性评估转向部署和集群实施，关注点越来越多地集中在拥有运营项目、成熟基础设施和监管经验的地区。虽然这种聚焦产生了宝贵的见解，但也可能通过优先考虑已经具备CCUS部署条件的地区而强化路径依赖性[78]、[46]。如果没有刻意努力扩大研究覆盖范围，这种动态可能会持续导致欧洲各地在知识、投资和基础设施方面的不平等获取，从而影响整个欧盟范围内的脱碳战略的连贯性[66]。综合表1、表2、表3、表4、表5、表6和表7的内容，我们可以对欧洲CCUS文献进行多维度分析，区分不同主题的突出程度、共识强度、未解决的争议、研究空白、时间演变和地理集中现象。这种分层分析有助于明确证据基础成熟的地方、不确定性仍然存在的地方，以及未来研究和政策关注最需要的地方。

**讨论**

总体而言，研究结果表明，技术准备度已不再是欧洲CCUS部署的核心障碍。在所审查的文献中，碳捕获、运输和地质储存的基本组成部分被广泛认为已经足够成熟，可以支持大规模部署。企业层面的分析也表明，参与碳捕获技术的公司之间的技术创新活动正在增加，这表明支持CCUS发展的工业创新生态系统正在逐步扩大[92]。最显著的障碍涉及政策确定性、财务风险缓解以及社会对长期二氧化碳储存的信任。许多研究认为，单独依靠碳定价等孤立的政策工具不足以刺激投资。因此，有效的部署需要结合碳价格信号与差价合约、基础设施共同融资、长期责任框架和明确的许可程序等工具的协调政策包。文献中的一个反复出现的发现是，CCUS部署本质上是空间性的。项目往往在工业排放源、运输基础设施和地质储存资源地理位置一致的地区发展最快。这解释了北海地区观察到的基于集群的发展模式，那里有利的地质条件、成熟的工业集群和支持性的政策框架使得早期部署成为可能。关于CCUS对于难以减排行业脱碳的必要性的强烈共识，加上数据集中大量技术文献的存在，表明了对技术可行性的共识已经形成。燃烧后捕获已成为工业改造的主要配置方式，据报道，水泥和钢铁等行业的捕获成本估计通常在每吨二氧化碳50至80美元之间，具体取决于行业条件和系统边界[39]、[3]。这种趋同表明，几个CCUS组成部分已经达到了适合广泛部署的技术成熟度。尽管取得了这些进展，经济评估仍然存在很大不确定性。不同技术和建模假设下的捕获成本估计差异很大，某些技术（特别是直接空气捕获）的成本范围在每吨二氧化碳100至1000美元之间[80]、[22]。这些差异源于方法论假设、电价、边界定义以及对学习曲线效应的不同预期。因此，经济不确定性仍然是政策制定者和投资者评估大规模CCUS部署路径时的一个重要障碍。直接空气捕获与储存（DACCS）的成本仍然显著高于点源捕获技术，并且仍处于早期部署阶段，尽管技术进步继续吸引越来越多的研究关注[20]。文献中还探讨了大规模大气碳去除的更多理论性方法，但这些方法大多仍处于概念阶段，并面临重大的技术和治理挑战[49]。先进技术成熟度与持续的成本不确定性之间的明显矛盾反映了结构性障碍，而非未解决的技术可行性问题。捕获、运输和储存技术受益于数十年的示范和运营经验，多个组成部分已经达到了较高的技术成熟度[7]、[33]。持续的高成本通常归因于规模经济有限、首次项目的风险、不发达的运输和储存基础设施以及监管不确定性，而非根本的技术不成熟[67]、[32]。技术扩散的研究表明，成本降低与累积部署、边做边学以及协调的基础设施发展密切相关[50]、[67]。将这些动态纳入经济评估有助于调和成熟度与成本之间的悖论，并明确实现持续成本降低的条件。

另一个重要的争论领域是碳捕获与储存（CCS）和碳捕获与利用（CCU）在工业脱碳战略中的各自作用。虽然CCU路径因其与循环经济目标和价值创造的潜在契合而经常受到推崇，但文献指出，许多利用路径实际上只是推迟了排放，而非永久避免排放。一些研究还将CCU置于更广泛的循环经济战略中，强调碳衍生产品和材料对工业脱碳的潜在贡献[31]。从气候缓解的角度来看，地质储存仍然是唯一能够实现大规模持久减排的选择[7]、[33]。然而，在特定条件下，利用路径可能具有经济优势。CCU可以促进产业多样化，创造本地价值链，并支持合成燃料、碳基材料和化学原料等新兴市场[28]、[32]。在缺乏直接地质储存资源的地区，这种利用方式可能被视为维持现有产业活动的策略。平衡这些考虑需要制定明确的政策框架，以区分永久储存和临时利用，并确保排放影响的生命周期核算的一致性。地质评估一致认为，欧洲拥有大量的理论二氧化碳储存能力，特别是在北海盆地（包括挪威大陆架和邻近的海上盆地）的深层咸水含水层和枯竭的油气储层中[81]、[33]。然而，实际的可访问性更多地取决于基础设施发展、监管协调和投资规划，而不仅仅是地质潜力。储存能力的实现需要通过协调的制度和基础设施发展，而不仅仅是地质潜力本身。另一个值得注意的发展趋势是对CCUS部署的公众接受度和社会维度的关注日益增加。尽管社会科学方面的贡献相对较少，但最近的研究强调，欧洲各地对CCUS的基线认知仍然较低，且不同地区的看法存在显著差异。早期利益相关者参与、透明沟通以及将社会因素纳入项目规划通常被认为是影响项目接受度的关键因素。随着CCUS倡议从概念规划转向实施，将社会科学视角融入技术和政策分析将变得越来越重要。

总体而言，这些发现与早期研究结果一致，强调了工业应用的重要性、CCUS部署的高资本密集度以及政策支持机制在促进投资方面的关键作用[35]、[89]、[9]。当前的分析通过系统地绘制研究共识和分歧图谱，识别文献中的地理偏见，并追踪2020年至2025年间研究重点的演变，进一步扩展了这一文献。国际经验表明，CCUS部署通常通过碳定价机制、直接公共资助和长期风险分担工具的结合来支持[32]、[33]。政府经常通过资本补助、税收激励和合同安排来补充市场机制，以减少收入波动和先驱者风险，特别是对于那些前期成本高且具有网络外部性的运输和储存基础设施。比较政策分析一致强调，监管稳定性、可预测的收入流和协调的基础设施规划是大规模CCUS部署的关键前提条件[66]、[7]。对主要经济体CCUS发展的比较研究也强调了稳定监管框架和长期政策信号在促进投资和基础设施发展方面的重要性[42]。在欧洲背景下，国际经验应主要被视为提供参考点，而非可以直接移植的制度模型。由于工业结构、能源系统和监管框架的差异，直接的政策复制受到限制。相反，国际比较有助于澄清在欧洲多层次治理框架内维持长期投资信心和基础设施协调的条件。从文献中确定的强烈共识中可以得出几项政策启示。首先，政策制定者应优先考虑在难以减排的工业部门部署CCUS，而不是在通常有替代脱碳选项的电力部门。其次，政府应引入差价合约、国家支持的担保或基础设施共同融资等财务风险缓解机制，以应对与CCUS系统相关的高资本强度问题。第三，加强与挪威的知识交流可以加速欧洲的学习，鉴于挪威在海上储存运营和监管框架方面的长期经验。第四，需要协调跨境监管框架，以实现欧洲的集成二氧化碳运输和储存网络。分歧较大的领域，特别是成本预测和CCS与CCU之间的争论，需要灵活和适应性的政策方法。政策制定者应开发标准化的生命周期评估框架和透明要求，以确保对公开支持项目的评估一致性。鉴于成本轨迹的持续不确定性，基于投资组合的政策策略可以支持多种技术选项，从而降低过早技术锁定的风险。除了在工业脱碳中的重要作用外，碳捕获、利用和储存（CCUS）越来越多地被视为更广泛碳管理系统中的关键基础设施。碳捕获可以支持低碳氢气的生产路径，而捕获的二氧化碳可以用作航空和海运运输等难以电气化的领域的合成燃料的原料（Fuss等人，2018年；[28]，[32]）。跨境CCUS价值链的新兴案例研究表明，邻国之间协调的基础设施发展和监管一致性非常重要[74]。这些新兴应用使CCUS成为未来净零能源系统中的更广泛的碳管理工具。解决研究覆盖范围和部署潜力方面的地理差异是另一个重要的政策优先事项。有针对性的研究资金和基础设施规划应支持在南方和东方欧洲等代表性不足地区的可行性研究和地质评估。跨区域合作倡议以及连接内陆工业区和海上储存枢纽的交通基础设施规划有助于减少区域不平衡，并支持更平衡的欧洲CCUS部署路径。国际经验也为设计有效的政策框架以促进CCUS部署提供了有用的参考。来自领先司法管辖区的证据表明，仅靠碳定价很少足以刺激大规模的CCUS部署。相反，成功的部署通常依赖于结合碳价格信号、有针对性的财政支持、对共享基础设施的公共共同投资以及明确监管框架来管理储存操作和长期责任的综合政策包[32]，[33]。

在这些国际经验中，有三个反复出现的要素。首先，政府经常引入收入稳定机制，如差价合约、税收激励或长期支持计划，以应对价格波动并降低早期项目的投资风险。其次，公共当局在开发共享的二氧化碳运输和储存基础设施（包括管道网络、航运路线和区域储存枢纽）方面发挥着催化作用，从而克服了多个工业排放者之间的协调问题。第三，关于许可程序、监测和验证要求以及长期责任框架的明确监管对于项目融资和确保公众对地质储存的信心至关重要[32]，[67]，[33]。跨国CCUS部署的证据表明，有效的实施需要同时解决财务风险、基础设施协调和监管确定性的综合政策框架。对于欧洲而言，这意味着欧盟排放交易系统下的碳定价应辅以有针对性的投资工具、跨境基础设施规划和协调的监管框架，以实现整个大陆的互联互通的二氧化碳运输和储存网络。

这些国际经验还突显了文献中尚未充分解决的重要知识空白和分析挑战。特别是，与综合政策设计、跨司法管辖区的基础设施协调以及CCUS部署的技术、经济和社会维度之间的相互作用相关的问题需要进一步系统的研究。

研究建议
差距分析指出了几个需要进一步研究的领域。高优先级需求包括对南方欧洲CCUS潜力的详细评估、关于CCUS部署的社会经济影响的全面研究，以及对社区层面影响和公众接受度的分析。尽管CCUS与可再生能源整合对于行业耦合和系统优化非常重要，但相关研究仍然相对有限。未来的研究将受益于与2035年和2050年欧洲气候中和目标相一致的时间范围扩展。通过独立验证运营项目来提高成本和性能数据的透明度，将显著增强建模研究和经济预测的可靠性。更具地理针对性的建模、更强的社会科学方法整合以及对运营项目的纵向分析将进一步完善证据基础。文献中的一个反复出现的限制是技术、经济和社会研究领域之间的整合相对薄弱。许多技术研究没有纳入经济可行性考虑，而经济分析可能忽略了工程限制或社会接受动态。因此，需要更强的跨学科合作来制定更加稳健且与政策相关的CCUS部署策略。

本分析的局限性
尽管努力收集了全面的数据集，但本综述仍存在一些局限性。分析主要依赖于英文出版物，这可能会低估非英语国家的研究成果。数据库的可访问性也限制了综述的范围，一些相关的工业或政府报告可能未被纳入。本研究中的共识评估是定性的而非统计元分析，主题编码不可避免地涉及解释性判断。此外，对2020-2025年这一时期的关注反映了最近的政策加速，但可能排除了早期对基础技术理解有贡献的研究。最后，该综述特别关注欧洲背景。由于地质条件、监管框架和工业结构的差异，研究结果不一定适用于其他地区。

结论
总体而言，本综述表明，CCUS已从边缘或争议性选项转变为欧洲实现气候中和战略的核心组成部分，特别是在具有大量过程排放的工业领域。现有的证据基础涵盖了广泛的技术、经济和治理视角，但在不同国家、行业和技术之间仍存在不平衡。这种不平衡突显了示范项目、工业集群和跨境倡议的透明报告的重要性。随着更多成员国参与CCUS，欧盟层面的工具与国家实施规则之间的协调将是减少碎片化并确保部署路径具有可信性和社会可接受性的关键。当前的研究格局由五个主要主题构成：技术和工程、政策和治理、经济和市场、区域部署以及社会接受度。技术研究继续占据主导地位，反映了历史上对捕获技术和工程可行性的关注。然而，随着CCUS从概念探索转向实际应用，越来越多的关注点集中在治理框架、经济可行性和部署策略上。

在这个主题格局中，有几个方面存在广泛共识。普遍认识到CCUS对于减少难以减排行业的碳排放的必要性，同时也认识到稳定政策框架和能够应对CCUS基础设施高资本密集度的财政机制的重要性。挪威在海上储存开发和监管设计方面的领导地位也被一致认为是欧洲部署的重要参考点。同时，仍存在重大分歧，特别是在未来成本轨迹、CCS和CCU的相对作用以及地质储存能力的实际可获取性方面。这些辩论对政策设计和投资策略有重要影响，因此需要持续的分析关注。分析还突显了欧洲CCUS研究领域内的显著地理不平衡。研究主要集中在北海地区，而具有巨大部署潜力的地区（特别是南方和东方欧洲）得到的关注相对较少。这种不平衡可能会加剧制度能力、技术知识和投资准备方面的差异。另一个新兴挑战是CCUS研究中社会视角的整合不足。尽管近年来关于公众接受度的研究有所扩展，但其发展程度仍低于技术和经济分析。随着CCUS基础设施的扩展，理解社区看法、分配影响和治理合法性对于确保可持续和社会可接受的部署路径变得越来越重要。

本研究通过提供近期研究的系统主题综合，并引入一个区分共识、分歧和研究空白的分析框架，为CCUS文献做出了贡献。通过绘制地理覆盖范围并追踪研究重点的时间演变，该综述提供了以部署为导向的视角，反映了不断发展的欧洲CCUS证据基础。除了特定领域的研究空白外，还有三个跨领域的优先事项对于推进欧洲的CCUS部署至关重要。首先，未来的研究应开发能够将技术性能、经济可行性、政策设计和社会接受度整合在一个连贯分析结构中的跨学科和多尺度评估框架。可持续性转型研究一再表明，碎片化的分析会阻碍有效的政策协调和基础设施规划[46]，[66]。其次，建立开放访问和标准化的CCUS项目数据存储库将显著提高项目之间的透明度和可比性。来自创新和技术部署研究的证据表明，学习效应和成本降低在很大程度上依赖于可靠的性能数据[67]，[50]。关于项目成本、运营绩效和许可时间线的更大透明度将增强建模的可靠性和基于证据的政策制定。第三，未来的研究应更加重视包容性的社会技术治理模型，明确考虑区域多样性、利益相关者参与和公正转型。社会技术转型研究强调了参与式治理、实验和适应性学习在大型基础设施转型中的重要性[46]，[91]。将CCUS部署纳入包容性治理框架对于确保技术可行性和社会合法性至关重要。

基于这些优先事项，近期研究应优先考虑对南方欧洲等研究不足地区的CCUS潜力进行评估，开发稳健的社会经济影响分析方法，并系统探索CCUS与可再生能源的整合路径。从中期来看，跟踪部署轨迹和跨区域比较研究将变得越来越重要。从长远来看，研究应探讨CCUS如何与更广泛的净零能源系统、工业转型战略和公正转型目标相互作用。随着欧洲加速迈向气候中和，CCUS部署的有效性不仅取决于技术进步，还取决于支持性证据基础的质量、平衡性和包容性。通过识别共识、分歧和战略研究重点，本综述为指导欧洲大规模CCUS部署的未来研究和政策制定提供了基础。