全球气候变化背景下,“降低温室气体排放,缓解全球变暖带来的负面影响”已成为全球共识。世界各国在大力优化能源结构、提高利用效率的同时,也积极发展碳捕捉、利用与封存技术（Carbon Capture Utilization and Storage,CCUS）。我国近期内的主要能源构成——“一次能源以煤炭为主,二次能源以煤电为主”——并不能得到明显改善,而CCUS技术能够合理调整能源结构,有效完成减排任务,并且不存在能源安全风险。随着习近平同志提出2030年达到碳排放峰值,2060年实现碳中和目标,作为可以快速大量将CO2利用、封存的有效方法,CCUS技术的开展是必不可少的。当前我国燃煤发电所排放的CO2已占到排放总量1/3,燃煤电厂已经成为CCUS运用的重要场景。根据国家“十四五规划和远景目标”,“燃煤发电+CCUS”将是碳减排环境下我国主要发电技术之一。科学规划建设管道运输网络,将燃煤电厂与封存场地间优化匹配,不仅是实现CCUS规模化、商业化运营的前提,更是有效转变生产方式,使碳排放量在达到峰值后稳中有降,实现美丽中国建设远景规划的必然要求。正是基于这一背景,本文以HB地区燃煤电厂的CCUS源汇为例,进行匹配管网的优化设计探讨,无疑具有一定的理论意义和现实意义。论文首先对我国HB地区大型燃煤电厂以及主要油田、煤田、深部咸水层进行梳理,确定指标体系,确定所有燃煤电厂的CO2排放量以及选取封存场地的CO2的封存能力。以管道运输过程的总体成本最小为目标函数,根据管道运输量限制和源汇匹配原则等提出对应的约束,建立HB地区燃煤电厂CCUS管网规划设计的数学模型。利用遗传算法设计出一套初步理论规划方案,理论方案难免会出现理论最优但现实不可行的情景,如:管道存在跨海、穿过中心城区等情况。结合实际地理情况,找出理论方案的不足,并对其进行合理化调整。利用改进的节约里程法和增加中转站的方法对方案进一步改进,得到最终的设计方案。论文取得的主要成果是:（1）筛选HB地区主要的CO2排放源和CO2利用/封存场地,构建相应的技术经济模型,确定排放源的排放总量和各封存场地的封存潜力。（2）采用“自上而下”的设计思路,结合ARCGIS全局统筹规划HB地区主要燃煤电厂CCUS的运输管网布局。充分考虑地质因素对规划方案的影响,对约束条件和基础参数进行修正,得到修正方案。（3）通过考虑排放源与封存汇的空间布局特点,利用节约里程法和最短路问题的方法,将CO2管道、CO2输送站进行合并、增设等方式缩短管道运输总距离,最小化CCUS管道运输网络的总成本。（4）通过考虑排放源,封存汇,CO2管道,CO2输送站点,利用增加中间站点的方式探讨CCUS管道运输网络的总成本减少量。然后对两种方法得出的方案进行分析,确定了最优化管道运输网络。最后结合实际,为华北地区燃煤电厂CCUS的管网建设提出实施建议。