2025 双碳时代石油石化行业减碳行动研究报告

一、石油石化行业减碳的现实背景与核心挑战演讲人石油石化行业减碳的现实背景与核心挑战石油石化行业减碳行动的核心技术路径目录与实践突破石油石化行业减碳行动的政策环境与市场机制CONTENTS国内行业联盟协同推进技术创新典型企业减碳行动案例分析2025年及中长期行业减碳趋势展望与建议2025双碳时代石油石化行业减碳行动研究报告引言双碳目标下的时代命题——石油石化行业的转型之路2020年9月，我国提出“碳达峰、碳中和”目标，明确2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和这一战略不仅是应对全球气候变化的大国担当，更是推动经济结构绿色转型、实现高质量发展的内在要求作为国民经济的支柱产业，石油石化行业承担着能源供应与碳排放控制的双重任务一方面，我国“富煤贫油少气”的能源结构决定了石油石化行业将在较长时期内仍是能源消费与碳排放的重点领域；另一方面，行业自身的高碳属性（原油开采、炼化过程中碳排放占全国总排放的约18%）使其成为实现“双碳”目标的关键战场2025年，正值“十四五”规划中期，是石油石化行业落实减碳行动的关键窗口期随着“双碳”政策体系逐步完善、碳市场扩容、绿色技术加速迭代，行业正从“被动减排”向“主动转型”转变本报告立足行业实际，结合政策导向、技术发展与市场需求，系统分析石油石化行业减碳的现实挑战、核心路径与实践案例，为2025年及中长期行业减碳行动提供参考石油石化行业减碳的现实背景与核心挑战1行业地位与碳排放特征高权重与高碳密集的双重属性石油石化行业是能源安全与经济发展的“压舱石”我国原油年消费量约7亿吨，占全球消费量的18%；乙烯、成品油等化工产品产量占全球30%以上，广泛应用于交通、化工、建材等关键领域然而，行业的“高碳密集”特征显著上游勘探开发过程中，伴生气排放、钻井作业能耗；中游长输管道的蒸发损耗；下游炼化环节，催化裂化、加氢精制等核心工艺能耗占比超60%，碳排放强度达

0.8-

1.2吨CO₂/吨原油据《中国能源统计年鉴》数据，2022年石油石化行业直接碳排放约15亿吨，占全国总碳排放的

17.3%，是制造业中碳减排压力最大的领域之一2减碳压力政策、市场与技术的三重约束政策层面，“双碳”目标下，行业面临“硬约束”2021年《2030年前碳达峰行动方案》明确要求“严控化石能源消费，推动石化、化工等行业绿色低碳转型”；2023年《关于完善能源消费强度和总量双控制度的若干意见》进一步强化能耗强度下降指标，石油石化行业单位产值能耗需在2025年较2020年下降

13.5%以上此外，碳市场逐步扩容，2023年全国碳市场第二个履约周期覆盖发电行业，未来有望纳入石化、化工等高耗能行业，企业碳成本将显著上升市场层面，ESG（环境、社会、治理）成为企业竞争力的核心指标国际投资者对石油石化企业的减碳承诺高度关注2022年全球127家资产管理机构（管理资产超10万亿美元）联合要求壳牌、埃克森美孚等企业设定科学碳目标；国内公募基金ESG主题产品规模突破5000亿元，石油石化企业的“碳口碑”直接影响融资成本与市场份额2减碳压力政策、市场与技术的三重约束技术层面，减碳技术路径复杂且成本较高石油石化行业生产流程长（从勘探到炼化再到产品应用），全生命周期碳排放涉及多个环节，目前成熟的低碳技术（如CCUS、氢能）商业化成本仍较高（CCUS捕集成本约400-600元/吨CO₂，绿氢生产成本比灰氢高20%-30%），企业技术投入与回报周期的矛盾突出3结构性矛盾能源依赖与低碳转型的内在冲突我国石油石化行业的减碳面临“双重结构性矛盾”一方面，能源结构依赖度高国内原油对外依存度超72%，天然气对外依存度超40%，短期内难以摆脱对化石能源的依赖，高碳生产模式惯性强；另一方面，炼化产业布局分散，中小炼厂占比达30%，其能耗强度比大型一体化炼厂高20%-30%，技术升级与产能整合难度大此外，行业“量大面广”的特点（全国有500余家炼化企业）导致碳管理体系碎片化，难以形成规模化减碳效应石油石化行业减碳行动的核心技术路径与实践突破1能源结构转型从“化石依赖”到“多能互补”能源结构是石油石化行业碳排放的“源头”，转型核心在于降低化石能源直接消耗，提升清洁能源替代比例1能源结构转型从“化石依赖”到“多能互补”

1.1新能源与可再生能源的规模化应用光伏与风电在炼化基地的部署利用厂区闲置空地、矿区复垦区建设分布式光伏电站，替代传统燃煤发电例如，中石油克拉玛依石化基地2023年建成200MW光伏电站，年发电量

2.5亿度，占总用电量的15%，年减排CO₂约12万吨；中石化天津炼化基地规划建设300MW光伏项目，预计2025年实现绿电占比20%生物质能与地热能的补充利用在炼化辅助系统（如供热、供电）引入生物质能，如中石油大庆石化利用秸秆固化燃料替代30%燃煤；地热能在胜利油田、中原油田的应用，通过“地热+炼化”联供系统，实现冬季供暖与夏季制冷的低碳运行氢能的“炼化-交通”一体化布局以炼化副产氢为基础，逐步发展绿氢，构建“炼化用氢-氢能重卡-加氢站”产业链例如，中石化镇海基地2022年建成国内首套“炼化绿氢+氢能重卡”示范项目，年用绿氢1000吨，替代柴油消耗8000吨，减排CO₂约

2.5万吨；BP与国内企业合作在广东建设“绿氢-乙烯”示范项目，预计2025年绿氢替代30%乙炔生产用氢1能源结构转型从“化石依赖”到“多能互补”

1.2传统工艺的能效提升技术通过设备升级、流程优化降低单位能耗，是“短平快”的减碳路径余热回收与梯级利用在常减压、催化裂化等高温设备引入余热锅炉、有机朗肯循环（ORC）发电技术例如，中石油兰州石化通过改造催化裂化装置余热锅炉，年回收蒸汽30万吨，发电

1.2亿度，年减排CO₂约6万吨；某炼厂采用ORC技术回收加热炉烟气余热，发电效率提升至15%，单套装置年减排CO₂约

1.5万吨变频电机与智能控制系统将传统异步电机更换为高效永磁同步电机，配合DCS系统实现设备精准调控某炼厂改造后，电机系统能效提升8%-12%，年节电约500万度，减排CO₂约4000吨；智能控制系统通过优化反应温度、压力等参数，催化裂化装置单程转化率提升

1.2%，年减少能耗约2万吨标煤2生产过程低碳化工艺优化与碳捕集利用（CCUS）生产过程是碳排放的“核心环节”，需通过工艺升级与碳捕集技术降低碳排放强度2生产过程低碳化工艺优化与碳捕集利用（CCUS）

2.1炼化一体化工艺的碳减排潜力重油轻质化与渣油改质技术针对我国“重质原油多、轻质原油少”的特点，发展渣油加氢裂化、延迟焦化优化等技术，提高轻质油收率，减少渣油直接燃烧或填埋例如，中石化某炼厂采用超深度加氢裂化技术，渣油转化率提升至95%，年减少渣油排放约50万吨，间接减排CO₂约30万吨；中石油大庆石化通过延迟焦化工艺优化，生焦率降低2%，年减少焦炭排放约8万吨，能耗下降6%清洁燃料生产工艺升级针对汽油、柴油中的硫、氮等杂质，发展加氢精制技术替代传统脱硫醇工艺某炼厂采用“超深度加氢脱硫”技术，汽油硫含量降至10ppm以下，年减少H₂消耗

1.2亿标方，间接降低CO₂排放约5万吨；同时，推广生物柴油、航空煤油等替代燃料，2023年国内生物柴油产量达300万吨，替代石化柴油约15%，年减排CO₂约200万吨2生产过程低碳化工艺优化与碳捕集利用（CCUS）

2.2CCUS技术的商业化进展与应用瓶颈CCUS（碳捕集利用与封存）是石油石化行业实现“负碳”的关键技术，目前面临“成本高、规模小”的挑战捕集技术路线的多元化燃烧后捕集（胺法吸收）在炼化企业应用成熟，某炼厂胺法捕集装置年处理酸气10亿标方，捕集CO₂80万吨；工业生产过程捕集（如合成氨脱碳）技术成本更低，神华煤制烯烃项目通过化学吸收法捕集CO₂，成本降至300元/吨以下利用与封存的瓶颈突破CO₂驱油（EOR）技术成熟度高，国内某油田通过CO₂驱油，单井日增油15吨，采收率提升5%-8%，同时实现CO₂埋存；CO₂合成化学品（如尿素、甲醇）处于示范阶段，中石化与中科院合作在上海建设10万吨/年CO₂制甲醇项目，2023年完成中试，成本目标降至2500元/吨以下2生产过程低碳化工艺优化与碳捕集利用（CCUS）

2.2CCUS技术的商业化进展与应用瓶颈规模化与经济性挑战目前CCUS全产业链成本约600-800元/吨CO₂，远高于碳市场价格（2023年国内碳价约60-70元/吨），企业盈利空间有限此外，CO₂运输基础设施不足（全国CO₂管输里程仅2000公里）、封存地质条件限制（需深部咸水层、枯竭油气藏等），制约技术规模化应用3产品端低碳化绿色化工与生物基材料发展产品端减碳是全生命周期减碳的重要延伸，需从“终端产品”入手降低全链条碳排放3产品端低碳化绿色化工与生物基材料发展

3.1传统石化产品的低碳替代方案生物基材料替代化石基材料以淀粉、纤维素、油脂等生物质为原料，生产乙二醇、乙烯、尼龙等产品例如，中科院大连化物所研发的“秸秆制乙二醇”技术，成本与石化路线持平，2023年在江苏建成10万吨/年示范装置；某企业采用生物发酵法生产1,3-丙二醇，替代石化路线，全生命周期碳排放降低40%，已用于聚酯纤维生产可降解塑料的推广应用针对塑料污染问题，发展PLA（聚乳酸）、PBAT（聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯）等可降解材料中石油大庆石化2023年建成5万吨/年PLA项目，采用玉米发酵制乳酸再聚合工艺，产品广泛用于包装、农业地膜，年减排CO₂约15万吨；中石化与某企业合作开发“生物基PBAT”，成本较传统石化PBAT低10%，2025年计划产能达20万吨3产品端低碳化绿色化工与生物基材料发展

3.2氢能在终端能源体系的应用场景拓展氢能作为“零碳能源载体”，可替代化石燃料用于交通、工业等领域氢能交通发展氢能重卡、氢能船舶、氢能飞机国内某车企与中石化合作在京津冀地区建设加氢站网络，2023年已投运10座，氢能重卡示范运营里程超500万公里，单车年减排CO₂约150吨；中石化与商飞合作研发氢能飞机，2025年计划完成100座级氢能支线飞机验证机，航程约1000公里氢能工业替代工业蒸汽、燃料用煤某炼化企业用绿氢替代煤制氢用于加氢装置，年减少CO₂排放约8万吨；钢铁企业采用氢冶金技术，某示范项目吨钢减排CO₂约

1.2吨，2025年国内氢冶金产能预计达500万吨4数字化赋能智慧工厂与碳管理平台建设数字化是提升减碳效率的“加速器”，通过数据驱动实现精准减排4数字化赋能智慧工厂与碳管理平台建设

4.1大数据与AI在碳排放监测中的应用实时碳排放监测系统部署物联网传感器（如CO₂、VOCs在线分析仪），结合大数据平台实现全流程碳排放实时监测某炼厂建成“碳足迹数字孪生系统”，覆盖1200个监测点，数据采集频率达1分钟/次，碳排放数据误差率3%，可实时预警异常排放，2023年通过系统优化减少无组织排放约2000吨AI优化碳减排策略基于历史数据训练AI模型，优化生产参数某炼化企业AI系统通过分析3000个生产变量，优化催化裂化反应温度、压力等参数，年减排CO₂约5万吨，能耗下降

1.5%；碳市场预测模型可根据政策变化、国际油价波动，动态调整企业碳配额管理策略，2023年帮助企业减少碳成本支出约3000万元4数字化赋能智慧工厂与碳管理平台建设

4.2全生命周期碳管理（LCA）体系的构建LCA（从“摇篮到坟墓”）评估是实现全链条减碳的基础产品碳足迹核算建立产品全生命周期数据库，覆盖原材料、生产、运输、使用、回收各环节中石油某产品通过LCA评估，发现运输环节碳排放占比达35%，随后优化物流路线，采用铁路替代公路运输，年减排CO₂约8万吨；中石化制定《绿色产品标准》，明确生物基材料、可降解塑料等低碳产品的碳足迹阈值，引导产品结构升级碳管理数字化平台整合碳排放监测、碳配额管理、碳交易等功能，实现“监测-核算-减排-交易”闭环管理某企业碳管理平台接入ERP、MES系统，自动生成月度/年度碳排放报告，2023年通过平台精准匹配碳市场交易，减少履约成本约1500万元；平台还可模拟不同减排方案的成本效益，为企业制定“碳达峰”路径提供决策支持石油石化行业减碳行动的政策环境与市场机制1国内外碳政策体系的演进与行业影响国内政策从“目标约束”到“路径引导”2020年“双碳”目标提出后，我国逐步构建“1+N”政策体系“1”即《2030年前碳达峰行动方案》，明确能源、工业、交通等重点领域减排路径；“N”包括《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》、《石化化工行业碳达峰碳中和工作方案》等专项政策2023年，国家发改委发布《关于完善能源消费强度和总量双控制度的若干意见》，将“双控”与碳强度下降挂钩，石油石化行业单位产值能耗需在2025年较2020年下降

13.5%，倒逼企业提升能效国际政策碳定价与贸易壁垒的双重压力欧盟碳边境调节机制（CBAM）于2023年10月正式生效，对进口钢铁、水泥、石化产品征收碳关税，预计2030年覆盖范围扩大至全部高耗能行业为应对国际竞争，国内企业需提前布局低碳生产某石化企业出口欧洲的乙烯产品，因采用绿电生产，碳足迹较国际同类产品低12%，在CBAM下保持价格优势；同时，企业需加强碳成本核算，避免因碳价波动导致出口损失2绿色金融与政策激励措施绿色信贷与债券支持2023年，银保监会发布《关于银行业保险业支持高耗能高排放和资源型行业绿色转型的指导意见》，明确对石油石化企业低碳项目给予信贷倾斜例如，国家开发银行2023年向中石油发放200亿元绿色信贷，用于CCUS、光伏电站建设；中石化发行50亿元碳中和债，募集资金专项用于氢能、生物燃料项目，票面利率仅

2.8%，较普通企业债低

0.5个百分点税收优惠与补贴增值税即征即退政策对利用工业废气生产的高纯度CO₂，享受增值税即征即退30%的优惠；投资抵免政策企业购置环保设备，可按设备投资额的10%抵免当年企业所得税此外，地方政府对低碳技术示范项目给予补贴，如广东省对CCUS项目按捕集量给予300元/吨补贴，某项目2023年获补贴1200万元，有效降低企业初期投入国内行业联盟协同推进技术创新国内行业联盟协同推进技术创新2022年，中石油、中石化联合中国石化联合会成立“石油石化低碳技术创新联盟”，整合20余家企业、高校、科研院所资源，重点攻关CCUS、氢能、生物基材料等技术联盟制定《石油石化低碳技术路线图（2025版）》，明确10项关键技术的研发目标，预计2025年实现CCUS成本降至200元/吨以下，绿氢成本降至20元/公斤以下国际合作技术引进与标准互认我国与“一带一路”沿线国家共建绿色能源示范项目，如中石油与哈萨克斯坦合作开发CCUS项目，年捕集CO₂50万吨用于驱油，同时输出国内成熟的炼化节能技术；在国际标准互认方面，参与ISO/TC207碳足迹标准制定，推动国内石化产品碳足迹核算与国际接轨，减少贸易壁垒影响典型企业减碳行动案例分析1国际能源巨头的减碳路径从“能源转型”到“低碳生态”BP聚焦新能源与CCUS的“双轮驱动”BP提出“2030年成为全球领先的低碳能源公司”目标，2023年新能源投资达120亿美元，重点布局光伏、风电与氢能其CCUS战略聚焦“捕捉-利用-封存”全链条在美国Permian盆地建设全球最大CO₂驱油项目，年捕集CO₂400万吨，同时在英国建设“碳捕集与封存（CCS）集群”，计划2030年捕集能力达1000万吨/年BP中国与上海化工区合作开发“炼化-CCUS”示范项目，2025年目标捕集CO₂30万吨/年，用于合成甲醇壳牌以氢能与生物燃料构建“交通脱碳”生态1国际能源巨头的减碳路径从“能源转型”到“低碳生态”壳牌将氢能作为核心发展方向，在荷兰鹿特丹建设全球最大绿氢工厂，2023年产能达4万吨/年，用于重卡、港口机械；同时，投资生物燃料企业，2022年生物航空煤油产量达100万吨，计划2030年增至500万吨壳牌与中国石化在广东共建“油气氢电服”综合能源站，2025年计划建设100座，为氢能汽车提供全场景服务2国内重点企业的创新实践从“被动减排”到“主动转型”中石油炼化一体化与CCUS协同减碳中石油在新疆建设“千万吨级炼化+CCUS”基地，2023年建成国内首套“燃烧后捕集+驱油利用”CCUS项目，年捕集CO₂10万吨，驱油采收率提升8%，同时副产甲醇

1.2万吨，形成“捕集-利用-驱油”闭环在新能源领域，2023年建成100MW光伏电站，年发电量

1.2亿度，占新疆石化基地总用电量的10%，年减排CO₂约6万吨中石化绿氢与生物燃料的规模化应用中石化2023年绿氢产能达5万吨/年，在镇海、广州等炼化基地建成“炼化绿氢+氢能重卡”示范项目，累计运营里程超2000万公里；生物燃料方面，建成50万吨/年生物柴油装置，2023年生物柴油产量达35万吨，替代石化柴油约18%，年减排CO₂约120万吨此外，中石化在碳管理数字化方面先行，2023年上线“碳资产管理平台”，实现全国30余家炼化企业碳排放数据实时监测与优化3案例对比与经验启示01国际企业经验一是战略清晰，将减碳纳入企业核心战略，如BP明确“2050年实现净零排放”目标，并分解为新能源占比、碳强度下降等具体指标；二是技术投入大，年均研发投入超100亿美元，聚焦前沿技术突破02国内企业经验一是依托政策红利，充分利用国内碳市场、补贴政策降低减碳成本；二是立足资源禀赋，如中石油利用新疆油田地质条件发展CCUS，中石化依托炼化基地优势推进绿氢应用03共性启示企业需建立“碳战略-技术研发-市场应用-管理优化”的全链条减碳体系，同时加强与产业链上下游合作（如能源企业与交通企业共建氢能网络），形成规模化减碳效应年及中长期行业减碳趋势展望2025与建议1技术发展趋势预测低碳技术加速迭代与成本下降CCUS技术规模化应用2025年国内CCUS捕集成本有望降至300元/吨以下，重点区域（如东部沿海炼化基地）实现“捕集-利用”一体化，年捕集能力达500万吨；2030年CCUS技术成本将降至200元/吨，成为化石能源低碳化的关键支撑氢能经济体系形成绿氢成本在2025年降至25元/公斤（较2023年下降30%），加氢站建设成本下降至500万元/座（较2023年下降40%），国内加氢站数量突破5000座，氢能在重卡、港口机械等领域渗透率超15%数字化深度融合碳管理平台将覆盖90%以上重点炼化企业，AI优化模型实现“实时监测-动态调整-效果反馈”闭环，企业碳排放强度较2020年下降15%-20%2市场与政策环境变化的可能性碳市场扩容与价格上行2025年全国碳市场有望覆盖石化、化工行业，碳价预计升至80-100元/吨；欧盟CBAM全面生效后，国内高碳产品出口成本上升，倒逼企业加速低碳转型绿色金融工具创新碳期货、碳期权等衍生品推出，企业可通过碳金融工具对冲碳价波动风险；绿色基金规模突破1万亿元，重点支持石油石化低碳技术研发3企业行动建议战略层面制定“碳达峰-碳中和”路线图，明确2030年碳强度下降目标（较2020年下降25%-30%），将减碳纳入企业ESG评级体系，提升绿色品牌形象技术层面加大研发投入（建议研发费用占比不低于3%），重点突破CCUS、氢能、生物基材料等关键技术；与高校、科研院所共建联合实验室，加速技术转化管理层面建立碳管理专职团队，完善LCA全生命周期核算体系；推进数字化转型，建设碳足迹监测与优化平台，实现“精准减排、降本增效”合作层面与能源企业、交通企业共建低碳产业链（如“炼化-氢能-交通”联盟）；参与国际碳标准制定，提升海外低碳项目竞争力结语在转型中实现“双碳”与发展的共赢3企业行动建议2025年，石油石化行业减碳行动已进入“深水区”，挑战与机遇并存行业需以“双碳”目标为引领，以技术创新为核心，以政策与市场为支撑，从能源结构、生产工艺、产品应用、数字化管理等多维度推进转型正如一位资深炼化工程师所言“减碳不是选择题，而是生存题——只有主动拥抱绿色转型，石油石化行业才能在双碳时代实现‘基业长青’”未来，随着低碳技术的加速成熟、绿色市场的逐步完善，石油石化行业将从“能源提供者”向“综合能源服务商”转型，在保障国家能源安全的同时，为全球气候治理贡献中国智慧与中国方案（全文约4800字）谢谢。