近些年来,二氧化碳等温室气体大量排放,引起了全球变暖效应。我国“多煤、少油、缺气”的能源结构决定了煤炭中长期的主导地位,且对化石能源的需求居高不下,减排压力巨大。温室气体的减排方法主要有：提高资源利用效率、发展清洁能源、二氧化碳捕获与封存(CCS)技术等。我国煤炭源源丰富,且二氧化碳封存潜力巨大,许多学者认为CCS在我国的发展前景广阔,中国政府也持积极的态度,将CCS列为我国减缓气候变化的政策与行动之一。火电厂排放的二氧化碳集中易捕获,且是单个产业中二氧化碳排放量最大的,所以是世界各国率先应用CCS技术的载体。碳捕获与封存系统网络规模浩大,若进入商业化应用实施阶段,耗资巨大,必将成为我国重大的建设课题。所以,对我国火电厂引入CCS技术的网络布局研究涉及到巨大的经济效益,也关系到社会、经济和环境的可持续发展,值得研究和探讨。据此,本文选择我国大型火电厂为研究对象,进行了二氧化碳捕获与封存的布局与优化研究。由于目前碳捕获与封存技术备受争议,本文在广泛查阅文献资料的基础上,首先对我国火电厂引入CCS技术的前景和可行性进行了分析。然后,根据碳捕获与封存网络的特点,以最小支撑树法为理论基础,引入ArcGIS地理信息系统软件,以碳封存网络总成本最低为目标函数,构建了火电厂的碳封存网络布局模型,并用LINGO软件对其进行求解。模型考虑了各个电厂的碳排放量、封存场所的封存容量、每个电厂的平均捕获成本和各种封存场所的封存成本,并对潜在的二氧化碳封存点进行了离散选址,确定了理论最优布局方案。最后,引入改进的节约里程法对方案进行优化。如运输管网穿越我国内海的情况,每个火电厂排放源直接与封存汇相连造成大量不必要的运输,西北和东北等偏远地区碳排放源数量和封存场所数量不对称等情况。论文取得的主要成果是：(1)分析了我国火电厂引入CCS技术的可行性和前景。本文详细分析了我国火电厂的排放结构、排放空间分布和电力部门的发展趋势,结合CCS技术的特点和发展现状,从捕获技术、电厂空间分布和封存潜力三方面得出了我国火电厂引入CCS技术前景广阔的结论。(2)构建了我国火电厂引入CCS技术的网络布局模型。以最小支撑树和非线性规划理论为基础,以系统总成本最低为目标函数,以火电厂的排放量和封存场所的封存容量为约束条件,构建了网络布局模型。(3)对理论布局模型进行了优化研究。引入改进的节约里程法,对理论方案进行了优化研究,使最终布局方案更符合我国实际情况,并根据最终布局方案,对我国引入CCS技术提出了对策和建议。