“双碳”（碳达峰、碳中和）战略背景下，碳捕集、利用与封存技术（CCUS）是实现化石能源大规模低碳化利用的关键技术之一。近年，CCUS技术呈现出规模化和集群化发展趋势，而科学、合理的源汇匹配是CCUS集群部署工程选址的重要依据，能够建立高效CO2输运管网、降低减排成本。宁夏是国家能源安全战略布局的重要保障基地，能源结构偏煤、工业结构偏重特征明显，面临着巨大的碳减排压力。针对宁夏CCUS集群部署的源汇匹配问题，调研评估了宁夏工业碳排放源特征和地质碳汇潜力，构建了CCUS源汇匹配模型，在充分考虑源汇性质、捕集-输运-封存成本、CO2运输距离、区域地理条件、土地利用类型、人口密度等因素基础上，应用改进的节约里程法和基于地理信息系统（GIS）的最低成本路径优化法，结合ArcGIS平台和优化求解软件，获得了宁夏CCUS源汇匹配优化和应用方案，并提出宁夏CCUS集群部署建议。结果表明，截止2021年，宁夏工业碳排放源107个，碳排放总量2.26亿t/年，以化工（含自备电厂）和电力行业碳排放为主。宁夏主要封存地质体包括深部咸水层、深部不可开采煤层和油气藏，CO2理论地质封存容量151.55亿t，以深部咸水层封存潜力最大。宁夏CCUS源汇匹配效果较好，在源汇直接相连的情况下，区内年排放量10万t以上的大型工业排放源CCUS集群部署（30年规划期）总成本约2.45万亿元，并以捕集成本为主，占比83.65%，单位减排成本402.32元/t，共需建设CO2运输管道2459 km；改进的节约里程法和基于GIS的最低成本路径优化法可大幅降低CCUS集群部署成本，优化后CCUS单位减排成本降至381.76元/t，节约管道建设里程938 km。宁夏应聚焦电力、化工等“两高”（高耗能、高排放）行业，在以宁东能源化工基地为重点的北部、东部地区超前应用CCUS技术，打造宁东能源化工基地、银川-吴忠、石嘴山、中卫和固原5个CCUS特色集群，构建宁夏特色的工程化CCUS全流程技术模式。

1 宁夏碳排放源与地质碳汇特征
1.1 宁夏碳排放源特征
1.1.1 宁夏分行业碳排放特征
1.1.2 宁夏碳排放空间分布特征
1.2 宁夏地质碳汇特征
1.2.1 宁夏主要碳封存地质体
2地质封存潜力'>1.2.2 宁夏CO2地质封存潜力
2 CCUS源汇匹配与管网路径优化方法
2.1 CCUS源汇匹配模型
2.1.1 目标函数
2.1.2 约束条件
2.1.3 模型参数设定与求解
2输运管网路径优化方法'>2.2 CO2输运管网路径优化方法
2.2.1 基于节约里程优化的输运管网路径优化
2.2.2 基于GIS的最低成本路径优化
3 宁夏CCUS源汇匹配方案
3.1 宁夏CCUS源汇匹配结果
3.2 宁夏CCUS集群部署成本
4 宁夏CCUS集群部署建议
4.1 电力、化工行业CCUS技术超前布局
4.2 打造宁夏CCUS特色集群布局
4.3 构建宁夏工程化CCUS全流程技术模式
5 结论