前言

以CO2為主的溫室氣體的大量排放被認為是造成氣候變暖的主要原因，成為全人類面臨的最嚴峻的挑戰之一。為了有效應對全球氣候變化，2015年12月12日在巴黎氣候變化大會上通過了《巴黎協定》。各方將加強對氣候變化威脅的全球應對，在本世紀末把全球平均氣溫較工業化前水平的上升值控制在2℃之內，并為把升溫控制在15℃之內而努力。全球將盡快實現溫室氣體排放達峰，本世紀下半葉實現溫室氣體凈零排放。

中國經濟高位增長帶動能源消費量迅速攀升，目前中國已跨升為世界上最大的能源消費國。2007年，中國CO2排放量首次超過美國，成為全球第一大碳排放國。而中國“富煤、貧油、少氣”的資源現狀，決定了未來相當長時期內以煤炭為主的化石能源消費仍會排放大量的CO2。

碳捕集與封存技術（Carbon Capture and Storage，簡稱CCS）是最有潛力實現化石能源CO2大規模減排的技術。國際能源署評估CCS技術在2050年之前對于實現《巴黎協定》碳減排的貢獻占14%~17%，而其大規模推廣成本也比現有其他技術低60%。國家發改委2015年底提出了中國CCS技術路線圖，指出到2020年每年將通過CCS技術實現1000萬噸減排量，2040年實現CCS技術商業化推廣。

CCS技術成功實施的關鍵是找到合適的封存場所，掌握核心的封存關鍵技術及裝備。盡管中國政府組織了數個CCS項目，但這些項目的成果大多沒有進行較為系統的總結。神華鄂爾多斯CO2地質封存項目是中國第一個較大規模的陸相低滲咸水層封存項目，產生了很好的國際與國內影響。將該項目豐富的地質封存研究成果以書籍的形式進行科學總結與系統闡述，有助于推動該項目在中國的發展與應用，并為全球CCS技術的進一步發展提供寶貴的借鑒意義。

本書由北京低碳清潔能源研究所CO2地質封存研究組牽頭組織編寫，編寫單位還包括神華集團有限責任公司、中國神華煤制油化工有限公司鄂爾多斯煤制油分公司、中國科學院武漢巖土力學研究所、北京師范大學、中國農業科學院農業環境與可持續發展研究所、中國礦業大學等國內主要的CO2封存研究與應用單位。本書第1章由李井峰博士與趙興雷博士編寫，主要介紹CO2減排的目的、意義、主要方式及開展CO2地質封存的必要性；第2章由魏寧博士、胡立堂博士與崔振東博士編寫，主要介紹CO2封存項目的選址技術；第3章由胡立堂博士、魏寧博士與王永勝工程師編寫，主要介紹CO2封存項目的注入技術；第4章由馬瑞工程師、張峰工程師、任艷華碩士、侯湖平副教授與趙興雷博士編寫，主要介紹CO2封存項目的監測技術；第5章由王保登工程師、崔倩工程師、劉莘博士與趙興雷博士編寫，主要介紹CO2封存項目的安全評價技術；第6章由王永勝工程師與魏寧博士編寫，主要介紹CO2封存技術的應用。全文由趙興雷博士統一進行校對。

值此書出版之際，感謝國家科技支撐計劃及神華集團公司多年來對我們研究工作的資助，感謝化學工業出版社的支持與幫助，感謝本書中引用其著述的中外作者。

由于我們的學識水平有限，特別是本書涉及學科較多、知識面較廣，書中無疑有欠妥之處，熱忱歡迎各領域的專家及讀者指教。

趙興雷　　　　　　　　　

2017年12月于北京低碳清潔能源研究所