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面對淨零碳排,碳封存會是臺灣需要發展的關鍵技術嗎?

111/03/31 瀏覽次數 6392
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邁向淨零碳排願景,碳封存技術會是關鍵,臺灣如何發展?

近來我國的 2050 淨零碳排路徑,已將火力發電無碳化排入期程,其中並表示將在 2040 年淘汰未加裝 CCUS(Carbon Capture, Utilization and Storage,即碳補存與再利用技術) 設備者;這可能是臺灣在勉力跟上全球淨零碳排願景時,能否維持電力供應穩定的關鍵決策。

對臺灣而言,高度依賴化石燃料的能源供給結構,以及嚴重受限環境條件的再生能源發展困境,已讓電力排碳係數居高不下,甚至影響到電業轉型與電力供給之穩定性。準此,如何善用 CCS (Carbon Capture and Storage)技術來落實我國 2050 的淨零碳排願景,確屬關鍵而必要。
 

碳封存技術簡介與在國際上的應用

所謂的碳封存,通常包括了封存(storage)之前的捕獲(capture)及之後的再利用(utilization),綜稱 CCUS;惟按當前的佈建發展,通常側重於 CCS 而將 U 的部分留給循環經濟概念下之產業應用。
另依據 Global CCS Institute 之定義,CCS 的應用主要涉及三個步驟;包括從源頭捕獲從大型工業設施(如燃煤和天然氣發電廠、鋼鐵廠、水泥廠和煉油廠)產生的 CO 2,將其壓縮並透過管線、卡車、輪船或其他方法運輸到合適的地點,再將其注入到妥善挑選的安全岩層深處,進行地質儲存。是以在探討 CCS 之應用時,通常必須包括捕獲、運輸及儲存之規劃。


目前隨巴黎協定之實施,至少有 24 個國家已決定採用 CCS,而國際能源總署(IEA)也多次肯認其屬淨零路徑規劃中的成熟科技,並在最新的永續發展情境(Sustainable Development Scenario)中,指出 CCUS 與電氣化、生質能源和氫能,為落實永續發展目標之四項重要技術組合。
實則 CCS 的商業運行已超過 45 年,目前更從 2020 年的每年封存 7500 萬噸碳,發展至 2021 年的 1 億 1100 萬噸,大約為我國 2019 年能源使用排放總量的一半弱(2 億 5600 萬公噸),其績效顯著;惟一如國際社會之共同經驗,社會溝通始終是佈建 CCS 過程之最大挑戰。
 

臺灣在追求永續目標上,碳封存技術發展之必要性

原則上,CCS 主要用於處理電力、鋼鐵、水泥及石化等無法追求探中和之產業,而這也正是臺灣必須將其納入 2050 淨零路徑規劃之原因;蓋因我國淨零政策的核心電力供給,嚴重受限於短中期能源配比中轉型去碳困難,因 50% 的天然氣與 30% 燃煤都屬化石燃料;若再加上歐盟邊境(碳排)調整機制對我國產業供應鏈造成的綠化壓力,以及上述攸關我國經濟命脈之重工業部門的碳中和困境,在在說明我國借重 CCS 去碳功能之必要性。

曾發表過最廣為人知全球暖化報告——「史登報告」(Stern review)以探討氣候變遷對全球經濟影響的史登爵士(Sir Nicholas Stern)早在 2007 年第 13 屆氣候公約大會中便已強調:「CCS 對於燃煤尤其有其迫切性,蓋因燃煤電廠是當前世上的主導科技,且新興工業國家將大量的投資其技術。」顯然我們現在正印證著這個需求。
 

臺灣如何促進相關技術的發展及人才培育

綜上,謹就我國如何促進 CCS 相關技術之發展及人才培育,以落實 2050 淨零碳排政策目標,建議如下:

1.完善以產業發展為願景之推動路徑:參考英德澳等國之經驗,提出包括科學實驗、商業示範以及產業化在內之多階段推動路徑;目前可聚焦臺中火力電廠或彰濱地區初步建置成果之示範,並參考日本經驗以降低成本為主要工作。

2.提供適當而必要之誘因機制:參考早先史登爵士建議之躉購費率補貼,或透過前瞻建設條例及未來碳費之規劃應用,來規劃誘因機制。

3.補強法規精進之作為:這其中包括與地底資源開發相關之國土三法,以及原民、環保、水利、礦業,電業、運輸或輸送、工業區管理、公安衛與社會溝通等領域相關之法規精進。

4.強化國際合作並帶動我國技術擴散機會:強化既有之國合經驗;此外,工研院與臺泥在 2012 年起合作使用之鈣迴路二氧化碳捕獲技術,乃獲得美國 R&D100 百大科技研發獎之技術,值得我國重點推動其國際擴散。

5.加速人才培育:參考日本經驗,由經濟部以碳循環技術路徑為基礎,協調各技術領域專家,在教育部、環保署以及2050淨零政策相關權責單位的協助下,按碳循環技術目標、技術課題和開發時程(各階段的方向性),開設多元人才培育課程,並透過全球性產官學研之合作,加速CCS技術與應用領域的創新。

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