CO2捕集技术作为一种负碳排放技术，可以有效实现电厂等大型碳排放源的碳减排，进而应对全球变暖和气候变化。化学吸收法是发展最为成熟，且最接近商业化的碳捕集技术，但是较高的捕集能耗限制了其进一步发展与应用。本文从多个方面分析了提升化学吸收法碳捕集技术能效的方法，形成了“循环分析及优化—技术实现、验证及优化—系统集成及优化”的分析路径，从单个循环到实际系统再到多系统集成，逐步提升化学吸收法碳捕集技术能效。
　　循环分析及优化方面，构建了基于能耗和过程解耦的吸收法热力学循环模型，给出了循环能耗和第二定律效率计算方法。分析不同参数变化对热力学循环能效的影响，分析表明CO2浓度、捕集率等参数主要影响循环的显热和潜热，降低显热和蒸发潜热是提升能效的关键;在此基础上，得到了110-120℃范围内，循环极限能耗为2.37GJ/tCO2，极限第二定律效率接近30%。对实际系统进行能效分析，指出液气比是影响能耗的重要因素;给出基于传质驱动力变化的实际系统能效分析方法，并进行了案例分析。实际系统的优化能效与换热器温差、传质驱动力特性、解吸温度等参数密切相关，但低于极限能效。
　　对化学吸收法碳捕集技术进行了实验研究，分析了烟气CO2浓度、解吸温度等对系统捕集能耗和捕集率的影响;探究单参数改变下系统的动态响应特性;对液气比进行优化，得到系统最优捕集能耗为4.4GJ/tCO2，最优液气比约为4L/m3。同时将捕集系统与太阳能集成，测试太阳能辅助捕集可行性。测试时间内，槽式集热系统可以为捕集系统提供40%-50%热量，并得到了耦合系统启动特性。
　　系统集成层面，集成太阳能集热-蓄热系统、碳捕集系统和燃煤电厂，构建了耦合系统变工况运行模型。计算表明太阳能可有效提升捕集电厂发电效率。构建了耦合系统净收益优化模型，分析了一典型月内太阳能辅助碳捕集(SPCC)电厂最优累计净收益及累计碳排放，并与传统碳捕集电厂进行对比，结果表明前者累计净收益为后者的1.5倍，而累计碳排放量只有后者的75.8%。进一步对影响系统收益和排放的参数如电价、碳捕集能耗等进行了分析，同时得到了系统最优蓄热规模为400MWh。