Peterheads kraftverk och White Rose-planen i North Yorkshire var i gång för att vinna kontraktet på 1 miljard pund innan det ställdes in 2015.
Det skulle ha sett utsläpp från tung industri lagras permanent under jord.
Riksrevisionen har undersökt varför projektet var yxat.
Kommissionen fann att den brittiska regeringens energiavdelning hade misslyckats med att komma överens om de långsiktiga kostnaderna för konkurrensen med statskassan, vilket ledde till att den ställdes in mitt i oron över priset för konsumenterna.
Den brittiska regeringen sade att den inte hade "stängt dörren" för teknik för avskiljning av koldioxid.
Den skotska regeringen sade att man måste dra lärdom av hur man förhåller sig till denna typ av teknik.
Konkurrensen om avskiljning och lagring av koldioxid (CCS) var det andra budet från den brittiska regeringen att stödja system som fångar föroreningar från kraftverk eller industri och lagrar den under jord - potentiellt bidrar till att uppfylla målen för växthusgaser.
Vid den tidpunkt då den ställdes in hade tävlingen två föredragna anbudsgivare: konsortiet White Rose i North Yorkshire som planerade att bygga ett nytt kolkraftverk med tekniken, och Shells system i Peterhead, Aberdeenshire, för att passa CCS till en befintlig gasanläggning som drivs av SSE.
En rapport från NAO varnade för att det var "för närvarande otänkbart" att CCS-projekt skulle utvecklas utan statligt stöd, men den andra tävlingen uppnådde inte valuta för pengarna.
Den dåvarande avdelningen för energi och klimatförändringar, som nu ingår i affärsavdelningen (Beis), inledde programmet 2012 utan att komma överens med statskassan om hur mycket ekonomiskt stöd som fanns tillgängligt under projektens löptid.
Detta bidrog till att statskassan drog sitt utlovade kapital på 1 miljard pund i slutet av 2015, vilket ledde till att tävlingen ställdes in.
I NAO:s rapport sades det att avdelningen från början uppskattade att det skulle kosta konsumenterna - som skulle subventionera el från systemen - mellan 2 miljarder pund och 6 miljarder pund under 15 år, men 2015 hade denna uppskattning stigit till så mycket som 8,9 miljarder pund.
I rapporten konstaterades att finansministeriet var oroat över kostnaderna för konsumenterna och att konkurrensen syftade till att leverera CCS innan det var kostnadseffektivt att göra detta.
Finansdepartementet ansåg också att det inte skulle garantera ytterligare investeringar som behövs för att utöka tekniken och att det fanns bättre användning för den 1 miljard pund.
Medan den andra konkurrensen hade vissa fördelar, förbättra förståelsen av riskerna och utmaningarna i att använda CCS i Storbritannien, avbryta det drabbade investerare förtroende, NAO sade.
En första tävling för att kick-start CCS ställdes in 2011, regeringen har spenderat £68m på det.
Amyas Morse, chef för National Audit Office, sade: "Institutionen har nu två gånger försökt att sparka igång CCS i Storbritannien, men det finns fortfarande inga exempel på teknik som fungerar.
"Det finns utan tvekan utmaningar i att få CCS etablerade, men avdelningen stod inför en uppförsbacke strid som ett resultat av hur det körde den senaste tävlingen.
"Att inte vara tydlig med HM Treasury om vad budgeten är från början skulle hindra något projekt, och orsaka särskilda problem i detta fall där de initiala kostnaderna sannolikt kommer att vara höga."
Han tillade: "Institutionen måste dra lärdom av denna erfarenhet om den ska ha någon chans att se till att de första CCS-anläggningarna byggs inom en snar framtid."
En talesman för Beis sade: " Vi har inte stängt dörren för teknik för avskiljning och lagring av koldioxid i Storbritannien, men beslut måste fattas för att kontrollera statliga utgifter och skydda konsumenträkningar.
"Därför avslutade regeringen finansieringen av CCS-konkurrensen och såg till att skattebetalarna skyddades från betydande kostnader när konkurrensen stängdes."
Den skotska regeringens minister för energi, Paul Wheelhouse, sade NAO rapporten avslöjade den ursprungliga kostnaden för den brittiska regeringens "bristande engagemang" för utvecklingen av en teknik som "har potential att leverera viktiga ekonomiska och miljömässiga fördelar för Skottland".
Han tillade: " Deras skadliga beslut att dra undan mattan under Peterheadprojektet retade många lokalt och nationellt som kunde se hur kortsynt den var.
"Men den slutliga kostnaden för Skottland för de brittiska ministrarnas misslyckande med att tillhandahålla ledarskap och engagemang för CCS kommer att bli mycket högre om vi som land misslyckas med att dra nytta av vår expertis på detta område och vår befintliga infrastruktur som skulle kunna användas för att leverera storskalig avskiljning och lagring av koldioxid."
Omkring 100 miljoner pund spenderades på en tävling för att utveckla tekniken för avskiljning av koldioxid innan den skrotades, en ny rapport har avslöjat.