能源知識庫

摘要

1. 截至2018年10月底，全球商轉中的大型碳捕獲與封存(CCS)設施共有18個，另有5個將於2019~2020年完工啟用，這23個CCS設施的二氧化碳捕獲能力每年約4,000萬噸。另有28個小型(試點和示範規模)CCS設施正在運轉或建設中，每年可捕獲約300萬噸二氧化碳 [1]。

圖1、全球運轉及建設中的大、小型CCS設施分布[1]

2. 全球碳捕獲與封存協會（Global CCS Institute, GCCSI）指出，2019年全球二氧化碳捕獲量預估約4,000萬噸。截至2017年底，全球共有超過2.3億噸的人為捕獲二氧化碳被注入地下。僅在美國就注入超過1.5億噸的二氧化碳，主要用於強化採油 (Enhanced Oil Recovery, EOR)作業，加拿大注入超過4,000萬噸，挪威注入超過2,000萬噸，其他國家注入超過1,500萬噸二氧化碳。

圖2、全球CCS二氧化碳年捕獲量和累計注入量[1]

3. 英國於2018年成立碳捕獲、利用與封存(CCUS)理事會(CCUS Council)，協助審視CCUS的進展和優先推動事項，並在2018年11月底發布CCUS行動計畫，旨在配合英國潔淨成長策略，規劃於2020年代中期完成第一座CCUS設施的開發建置。英國將提供4,500萬英鎊(約新台幣18.3億元)支持CCUS創新研發，建立一個具有成本效益、可投資且可持續的途徑，以支持降低成本並實現2030年在英國的商業發展 [2]。
4. 美國於2018年通過“兩黨預算法案”（Bipartisan Budget Act, BBA），包括第「45Q」條擴大CCUS稅收抵免規定：針對每年捕獲至少50萬噸二氧化碳的電廠和至少10萬噸二氧化碳的工業設施及直接空氣捕獲(Direct Air Capture，DAC)設施，每封存或再利用一噸二氧化碳，將可得到17~50美元稅項抵免。新的45Q規定提供更大的市場和融資確定性，可增加CCS在工業和電力部門的商業機會和技術創新，有助於吸引私人企業的額外投資[3]。

圖3、美國CCUS稅收抵免規定[3]

5. CO₂-EOR仍為CCS的主要業務驅動因素。2018年起，中國大陸吉林油田EOR設施進入第三階段，注入量為75萬噸。吉林油田成為中國第一個大型CCS項目，也是全球第18個大型設施。該項目於1990年開始研究和開發（第一階段），2008年開始測試和示範試驗（第二階段），累計注入量達到170萬噸CO₂ [4]。
6. 全球碳捕獲與封存協會（GCCSI）指出，CCS未來將扮演二氧化碳再利用技術應用之關鍵角色，範疇包含CCS產氫、直接空氣捕獲二氧化碳、生物能源與碳捕獲和封存（Bio-energy with carbon capture and storage, BECCS）、二氧化碳轉化為可用產品(carbon to value, C2V)應用，如肥料原料、蘇打灰、磚塊和水泥等 [1]。

評析

1. 根據國際能源總署（IEA）2017年的能源技術展望報告評估[5]，從「RTS」(參考技術情境)之溫室氣體排放水準減量至「2DS」（全球溫升控制在2℃以內的情境）的減碳貢獻中，CCS占14%，僅次於需求端能源效率提升（40%）及再生能源推動（35%），並高於核能發電所占的百分比（6%）。若從「2DS」減碳至「B2DS」（超越2℃情境），CCS減碳貢獻量高達32%，因此國際間十分重視此項技術的發展。
2. 依據2018年Nature communications（IF:12.353）期刊論文[6]顯示，超過98%的注入二氧化碳可以在地下保存超過1萬年，二氧化碳地質封存可以成為減緩氣候變遷的安全選項之一。
3. 由各國CCUS技術發展過程來看，政府法律規範、民眾關心程度與封存安全性仍影響CCUS相關計畫之進展，政府的法規及財務支持是邁向成功中不可或缺的環節。我國在實施CCUS技術時應學習國際經驗早日制定相關法規與技術規範，並適時給予開發業者財務支持，始可加速CCUS技術於我國早日實施。

參考資料

[1] The Global Status of CCS: 2018, Global CCS Institute, Nov, 2018.

[2] The UK carbon capture usage and storage deployment pathway: an action plan

[3] Advancing large scale carbon management: expansion of the 45Q tax credit, Energy Futures Initiative, 2018.

[4] 吉林油田變“上天為害”為“入地為寶”

[5] Energy Technology Perspectives 2017, IEA, 2017.

[6] Alcalde, J. et al, Estimating geological CO₂ storage security to deliver on climate mitigation. Nature Communications, 9, 2201, 2018.