ISOTR 279292025 二氧化碳捕集、运输和封存-船舶运输二氧化碳标准立项发展报告

二氧化碳捕集、运输和封存——船舶运输二氧化碳标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:CarbonDioxideCapture,TransportationandStorage—TransportationofCarbonDioxidebyShip摘要随着全球碳中和目标的深入推进，碳捕集、利用与封存（CCUS）技术已成为应对气候变化的关键路径之一。在CCUS全产业链中，二氧化碳的运输环节是连接捕集与封存/利用的关键纽带，而船舶运输因其灵活性高、运量大、适合跨国远距离输送等优势，正在成为国际碳运输体系中的重要方式。然而，船舶运输二氧化碳涉及高压、低温、腐蚀控制、安全管控、计量交接等一系列复杂技术问题，亟需统一的标准规范加以引导。在此背景下，国际标准化组织（ISO）于2025年12月18日正式发布ISO/TR27929:2025《二氧化碳捕集、运输和封存——船舶运输二氧化碳》技术报告。该标准作为ISO/TC265（二氧化碳捕集、运输和封存技术委员会）框架下的重要成果，系统梳理了船舶运输二氧化碳的技术流程、安全要求、设备配置及操作规范，填补了国际标准体系中船载二氧化碳运输领域的技术空白。本报告就该标准的立项背景、编制过程、主要内容、技术要点及应用前景进行系统阐述，旨在为标准使用者提供全面的参考与指导。关键词：二氧化碳运输；船舶运输；碳捕集利用与封存；国际标准；ISO/TR27929；碳中和；水路运输Keywords:Carbondioxidetransportation;Shiptransportation;Carboncapture,utilizationandstorage;Internationalstandard;ISO/TR27929;Carbonneutrality;Waterwaytransportation一、引言1.1全球气候治理与CCUS技术发展背景全球气候变化的严峻形势促使国际社会加速推进温室气体减排行动。2020年，中国政府明确提出“2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和”的战略目标；欧盟、美国、日本等主要经济体也相继出台碳中和路线图。在此背景下，碳捕集、利用与封存技术（CCUS）被广泛认为是实现深度脱碳不可或缺的技术选项，尤其对于水泥、钢铁、化工等难减排行业而言，CCUS几乎是实现近零排放的唯一可行路径。据国际能源署（IEA）预测，到2050年，全球CCUS捕获能力需达到每年76亿吨二氧化碳，才能助力实现净零排放情景目标。而国际碳捕集与封存研究院（GCCSI）的统计数据显示，截至2024年，全球已有超过700个CCUS项目处于规划或运营阶段。伴随捕集能力的快速增长，二氧化碳的规模化运输需求也随之激增。1.2二氧化碳运输方式的比较与船舶运输的优势目前，二氧化碳的规模化运输主要有管道运输、船舶运输、公路罐车运输和铁路运输四种方式。其中，管道运输适用于陆上固定源与封存地之间的连续大流量输送，但前期投资高、建设周期长，且受地理条件制约明显；公路和铁路运输适用于短距离和小批量输送，但运力有限、单位运输成本较高。相比之下，船舶运输二氧化碳具备以下显著优势：第一，灵活性高。船舶运输不依赖固定管道基础设施，可根据项目需求灵活调整航线与运力，尤其适合近海封存、海上驱油等应用场景。第二，跨区域运输能力强。船舶能够实现二氧化碳的跨国、跨大洋运输，将捕集地与封存地/利用地有效连接，有利于构建国际碳运输网络。第三，规模化经济效应明显。大型液化二氧化碳运输船的单次运量可达数万吨，在大规模、远距离运输场景下具有显著的成本优势。第四，与现有LPG运输船技术高度兼容。二氧化碳的液化储存条件（约-50℃、0.7-1.0MPa或环境温度下15-20MPa高压）与部分液化石油气（LPG）运输工况相近，可借鉴成熟的LPG航运技术与管理经验。1.3标准制定的必要性与紧迫性尽管船舶运输二氧化碳在工程实践中已有初步应用——如挪威的NorthernLights项目、荷兰的Porthos项目等——但在国际标准层面，尚缺乏针对船舶运输二氧化碳的专项标准。现有国际海事组织（IMO）的《国际散装运输液化气体船舶构造和设备规则》（IGC规则）主要针对LNG和LPG等传统液化气体，并未充分涵盖二氧化碳特有的物理化学性质与安全风险。具体而言，二氧化碳在运输过程中面临以下区别于传统液化气体的特殊技术挑战：-相态行为复杂：二氧化碳在不同压力-温度组合下表现出截然不同的物理状态（气态、液态、固态、超临界态），需精确控制以避免相变导致的操作危险；-腐蚀性问题突出：液态二氧化碳中若含水率超标，将形成碳酸，对碳钢储罐和管路造成严重腐蚀；-泄漏扩散特征特殊：二氧化碳比重较空气大，泄漏后易在地面积聚，高浓度可导致人员窒息，同时伴随低温冻伤和脆性断裂风险；-干冰生成风险：压力骤降时液态二氧化碳迅速闪蒸并可能形成干冰，堵塞管路和设备。这些技术特殊性决定了必须制定专门的标准规范，以统一技术要求、规范操作流程、明确安全底线。ISO/TR27929:2025的发布正是在这一迫切需求下应运而生。二、标准立项背景与编制过程2.1ISO/TC265技术委员会简介ISO/TC265（二氧化碳捕集、运输和封存技术委员会）成立于2010年，是国际标准化组织框架下专门负责CCUS领域标准制定的技术委员会。其秘书处由中国国家标准化管理委员会（SAC）承担，充分体现了中国在CCUS标准化领域的国际引领地位。ISO/TC265下设多个工作组（WG），分别负责碳捕集、碳运输、碳封存、量化与核查、跨境共享等不同技术方向的标准制定工作。其中，负责碳运输标准化的工作组（WG2）承担了ISO/TR27929:2025的编制任务。截至2025年，ISO/TC265已发布和正在制定的标准覆盖了CCUS全产业链，包括捕集（ISO27913管道输送、ISO27914地质封存等）、运输（ISO/TR27921跨境运输框架、ISO/TR27929船舶运输）、量化核查（ISO27916碳封存量化核查）等多个领域，初步构建了较为完整的CCUS国际标准体系。2.2ISO/TR27929:2025的立项与编制历程ISO/TR27929:2025的编制工作始于2021年前后。在全球CCUS项目加速部署的背景下，ISO/TC265WG2工作组在广泛征集各成员国意见的基础上，识别出船舶运输二氧化碳标准化的优先需求，正式提出了技术报告的立项建议。该标准的编制遵循ISO技术报告（TechnicalReport,TR）的规范流程，经历了以下主要阶段：提案阶段（NWIP）：向ISO/TC265提交新工作项目提案，明确标准范围、目标和技术框架。提案获得成员国多数赞成后正式立项。工作草案（WD）阶段：成立专项起草组，由来自挪威、日本、中国、荷兰、韩国、美国等航运大国和CCUS技术先进国家的专家共同参与，起草标准的工作草案。委员会草案（CD）阶段：将工作草案提交ISO/TC265各成员国进行委员会评审，收集各国意见并对草案进行系统修订。征询意见草案（DIS）阶段：将修订后的草案面向全体成员国进行公开投票和征求意见，汇总处理各方反馈。最终草案（FDIS）阶段：在获得成员国批准后形成最终草案，经ISO中央秘书处审查通过后正式出版发布。2025年12月18日，ISO/TR27929:2025正式向全球发布，标志着船舶运输二氧化碳国际标准领域的空白得到了填补。2.3编制过程中的主要共识与分歧在ISO/TR27929:2025的编制过程中，各参与方围绕若干关键技术议题进行了深入讨论，最终达成了建设性共识。其中，最具讨论价值的议题集中在以下三个方面：其一，关于标准的定位与形式。由于船舶运输二氧化碳技术仍处于快速发展阶段，部分技术方案尚未完全成熟，国际海事组织（IMO）的相关规则也在同步修订中。因此，多数成员国认为现阶段不宜制定规范性标准（NormativeStandard），而应以技术报告（TechnicalReport）的形式发布，以提供技术指引和最佳实践参考，为标准未来的升级留出空间。这一共识体现了技术标准与产业发展阶段相匹配的务实原则。其二，关于压力与温度参数的界定。在二氧化碳船舶运输的压力-温度工况选择上，国际航运界存在中压（约0.7-1.0MPa，-50℃低温）与高压（15-20MPa，环境温度）两种主要技术路线。编制组经过充分论证，认为两种路线各有适用范围，标准不应厚此薄彼，最终采取了兼容并包的处理方式，对两种工况均提供了相应的技术指引。这一决策尊重了不同技术流派的技术积累，有利于技术的多元发展。其三，关于与其他国际规则的关系。IMO《IGC规则》和《国际海运危险货物规则》（IMDG）对液化气体运输已有系统规定，ISO/TR27929:2025在内容编排上充分考虑了与IMO规则的衔接关系，避免重复和冲突。标准在开篇即明确了其与IMO规则的层级关系，强调ISO标准作为IMO规则的有益补充，而非替代。三、标准主要内容3.1标准适用范围与定位ISO/TR27929:2025作为一项技术报告，旨在为二氧化碳船舶运输的技术方案选择、设备配置、安全运营提供系统性的技术参考。其适用范围主要涵盖：-液态二氧化碳的海上运输（包括沿海运输和国际远洋运输）；-位于港口和近岸区域内的二氧化碳装卸作业；-船舶运输与上下游（捕集端和封存/利用端）的接口衔接；-新建专用二氧化碳运输船及现有LPG船改造为二氧化碳运输船的技术考量。该标准明确不适用于二氧化碳的管道输送和公路/铁路罐车运输，以避免与其他标准交叉重叠。3.2二氧化碳运输的技术路线与条件要求标准系统梳理了船舶运输二氧化碳的技术路线。在运输介质的物理形态方面，船舶运输主要以液态二氧化碳为介质进行，根据压力和温度工况的不同，主要分为以下两种技术路线：中压低温运输（半冷半压式）：在约0.7-1.0MPa压力和约-50℃温度条件下，以液态形式运输二氧化碳。该方案的优点是储罐设计压力适中，技术成熟度高，可借鉴LPG运输船的设计经验；缺点是需配备制冷系统以维持低温，能耗相对较高。高压常温运输（全压式）：在约15-20MPa压力和接近环境温度的条件下，以液态或超临界态运输二氧化碳。该方案的优点是无需主动制冷，操作简单、能耗较低；缺点是储罐壁厚大、设备投资高，对船体结构设计要求更为严格。标准对两种技术路线的适用范围、设计要求、操作要点和风险特征均进行了详细的阐述，并提出了技术方案选择的决策框架。在入船二氧化碳的质量条件方面，标准重点明确了以下指标要求：水分含量应严格控制（一般要求不超过50ppm，以防碳酸腐蚀和干冰生成）；氧含量、氮含量等杂质组分应控制在一定限值以内，以防止影响运输安全或下游利用；硫氧化物、氮氧化物等腐蚀性杂质同样需要严格控制。标准还就杂质的分析方法、检测频次和质量保证程序给出了建议。3.3船舶设计、建造与设备要求标准对二氧化碳运输船的设计与建造提出了系统的技术要求，主要包括：储罐系统方面，标准阐述了适用于二氧化碳运输的主要储罐形式（包括C型独立罐等），对储罐的设计压力、设计温度、材料选择、绝热保温、安全阀配置等进行了技术描述。针对二氧化碳特有的干冰生成风险，标准特别强调了储罐压力释放系统的设计需考虑二氧化碳的特殊相态行为。在船体结构与材料选择方面，标准对船体材料——尤其是与二氧化碳介质直接接触的储罐内壁和管路的材料选择提出了抗低温脆断和抗腐蚀要求。装卸系统方面，标准描述了二氧化碳装卸作业所需的管路布置、装卸臂或软管连接要求、气体回流系统、蒸发气处理系统等，并对装卸作业流程和安全操作要点进行了系统说明。监测与控制系统方面，标准对液位、压力、温度、浓度等关键参数监测系统的配置和精度要求进行了说明，建议配备二氧化碳泄漏检测与报警系统，并提出了紧急关断系统的技术要求。3.4安全与风险管理安全是二氧化碳船舶运输的核心关注点，标准在该部分进行了重点阐述，主要内容包括：危险识别与风险评估：系统识别了二氧化碳运输过程中的主要危险场景，包括储罐超压或负压、泄漏与扩散、低温冻伤、窒息风险、腐蚀失效、船舶碰撞导致的完整性破坏等，并建议采用HAZID、HAZOP、QRA等系统性风险评估方法进行安全分析。安全防护措施：标准对储罐安全阀的设置与排放能力计算原则进行了说明，对气体探测系统的布置和报警值设定给出了建议，同时就消防系统、人员防护装备、应急通风等安全设施的配置提出了要求。应急响应：针对二氧化碳泄漏、船舶安全事故等紧急情况，标准提出了应急预案编制的基本框架、应急演练要求以及应急程序的关键要素。特别强调了二氧化碳泄漏事故中的人员疏散策略和救援注意事项——因二氧化碳比重大，易在地势低洼处积聚，疏散应逆风向上方向进行。3.5运营管理、计量交接与供应链协同在运营管理方面，标准涵盖了人员培训与资质要求、装卸作业的操作规程编制、航行期间的巡回检查制度、维护保养计划的制定与执行、运输全过程的文档记录管理等方面，为运输企业建立规范化的运营管理体系提供了参考框架。在计量交接方面，标准阐述了二氧化碳贸易交接中的计量方法选择、计量精度控制、抽样与化验分析程序、交接单据的编制等事项，为跨境碳运输的商务操作提供了基本指引。在供应链集成方面，标准从全产业链视角出发，分析了捕集端、液化端、港口储运端、航运端、接收端（封存或利用）之间的界面衔接要求，强调各环节之间在质量指标、信息传递、调度协调等方面的系统配合，并建议采用数字化手段（如区块链、物联网等）对运输全过程进行跟踪管理，以实现碳运输的全程可追溯。四、参与制定的主要企事业单位与标委会介绍4.1主要参与方概述ISO/TR27929:2025的制定汇聚了全球CCUS和航运领域的顶尖专业力量。参与标准编制的主要机构包括：来自挪威的DNV船级社（作为项目主导方之一，承担了大量技术起草工作）、来自中国的中国船级社（CCS，作为ISO/TC265秘书处承担单位，深度参与了标准框架设计和技术内容讨论）、日本船级社（ClassNK）、韩国船级社（KR）以及全球碳捕集与封存研究院（GCCSI）等。同时，Equinor（挪威国家石油公司）、壳牌（Shell）、道达尔（TotalEnergies）等国际能源企业也提供了大量工程实践数据和运行经验。4.2中国船级社（CCS）的参与贡献在上述参与单位中，中国船级社（ChinaClassificationSociety，简称CCS）作为ISO/TC265秘书处的承担单位，在标准的组织协调和技术贡献方面发挥了尤为突出的作用。机构概况：中国船级社成立于1956年，是中国唯一从事船舶入级检验业务的专业机构，也是国际船级社协会（IACS）的重要成员。经过六十余年的发展，CCS已形成覆盖船舶建造检验、入级检验、法定检验、产品检验、体系认证、技术咨询等多元化的业务格局，服务网络遍布全球主要港口城市，在国际海事界具有广泛的影响力和话语权。在CCUS领域的技术积累：近年来，CCS积极布局绿色低碳航运技术领域，在液化气体运输船检验技术、船舶替代燃料应用安全评估、碳运输船舶规范研究等方面积累了丰富的技术和经验。CCS专门成立了绿色技术研究团队，围绕LNG、甲醇、氨、氢及二氧化碳等介质的船载运输技术开展了系统研究，为参与国际标准制定提供了坚实的技术支撑。在本标准制定中的具体贡献：作为ISO/TC265的秘书处承担单位，CCS在ISO/TR27929:2025的编制过程中主要承担了三方面的工作：在组织协调层面，CCS承担了ISO/TC265秘书处的日常运行管理工作，包括召集各成员国会议、协调各工作组的进度安排、组织草案意见征集与汇总处理等，为标准编制工作的顺利推进提供了有力的组织保障。在技术贡献层面，CCS的技术专家团队深度参与了对二氧化碳液化条件、船舶储罐设计压力与温度参数选择等核心技术议题的讨论，