以CO2为主的温室气体的大量排放被认为是造成气候变暖的主要原因，成为全人类面临的最严峻的挑战之一。为了有效应对全球气候变化，2015年12月12日在巴黎气候变化大会上通过了《巴黎协定》。各方将加强对气候变化威胁的全球应对，在本世纪末把全球平均气温较工业化前水平的上升值控制在2℃之内，并为把升温控制在1.5℃之内而努力。全球将尽快实现温室气体排放达峰，本世纪下半叶实现温室气体净零排放。中国经济高位增长带动能源消费量迅速攀升，目前中国已跨升为世界上最大的能源消费国。2007年，中国CO2排放量首次超过美国，成为全球第一大碳排放国。而中国富煤、贫油、少气的资源现状，决定了未来相当长时期内以煤炭为主的化石能源消费仍会排放大量的CO2。碳捕集与封存技术（Carbon Capture and Storage，简称CCS）是最有潜力实现化石能源CO2大规模减排的技术。国际能源署评估CCS技术在2050年之前对于实现《巴黎协定》碳减排的贡献占14%~17%，而其大规模推广成本也比现有其他技术低60%。国家发改委2015年底提出了中国CCS技术路线图，指出到2020年每年将通过CCS技术实现1000万吨减排量，2040年实现CCS技术商业化推广。CCS技术成功实施的关键是找到合适的封存场所，掌握核心的封存关键技术及装备。尽管中国政府组织了数个CCS项目，但这些项目的成果大多没有进行较为系统的总结。神华鄂尔多斯CO2地质封存项目是中国第一个较大规模的陆相低渗咸水层封存项目，产生了很好的国际与国内影响。将该项目丰富的地质封存研究成果以书籍的形式进行科学总结与系统阐述，有助于推动该项目在中国的发展与应用，并为全球CCS技术的进一步发展提供宝贵的借鉴意义。本书由北京低碳清洁能源研究所CO2地质封存研究组牵头组织编写，编写单位还包括神华集团有限责任公司、中国神华煤制油化工有限公司鄂尔多斯煤制油分公司、中国科学院武汉岩土力学研究所、北京师范大学、中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所、中国矿业大学等国内主要的CO2封存研究与应用单位。本书第1章由李井峰博士与赵兴雷博士编写，主要介绍CO2减排的目的、意义、主要方式及开展CO2地质封存的必要性；第2章由魏宁博士、胡立堂博士与崔振东博士编写，主要介绍CO2封存项目的选址技术；第3章由胡立堂博士、魏宁博士与王永胜工程师编写，主要介绍CO2封存项目的注入技术；第4章由马瑞工程师、张峰工程师、任艳华硕士、侯湖平副教授与赵兴雷博士编写，主要介绍CO2封存项目的监测技术；第5章由王保登工程师、崔倩工程师、刘莘博士与赵兴雷博士编写，主要介绍CO2封存项目的安全评价技术；第6章由王永胜工程师与魏宁博士编写，主要介绍CO2封存技术的应用。全文由赵兴雷博士统一进行校对。值此书出版之际，感谢国家科技支撑计划及神华集团公司多年来对我们研究工作的资助，感谢化学工业出版社的支持与帮助，感谢本书中引用其著述的中外作者。由于我们的学识水平有限，特别是本书涉及学科较多、知识面较广，书中无疑有欠妥之处，热忱欢迎各领域的专家及读者指教。赵兴雷2017年12月于北京低碳清洁能源研究所
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