能源知識庫

摘要

日本環境省為了降低電力部門的碳排放，根據2018年度的「電力部門的地球溫暖化對策的進展評估結果」於2019年3月28日發布將啟動3項新的具體行動，包括：加強對燃煤發電案件的監管，利用地區再生能源建立分散式能源系統，以及加速CCUS（CO₂捕集、利用和封存）的社會實裝(實際安裝)[1]。電力部門低碳化的3個新行動的概要如下：

行動1：為了確實減少燃煤發電的排放，環境評估將更嚴格：開始要求中止規劃中的燃煤發電計畫。今後，環境省大臣將不批准(要求中止)：(1)只從經濟觀點表示必要性的案件；(2)在準備書手續的過程中未指出「實現目標的途徑」的案件。(註：日本的環境評估程序大致依序分為配慮書、方法書、準備書、評價書、報告書等5項手續)

行動2：為了擴大地區再生能源的利用，與經濟產業省合作成立新的跨部會團隊：環境省和經產省將成立一個新的跨部會團隊，根據能源基本計畫和環境基本計畫，尋求地區循環共生圈的形成和分散式能源系統的建立等有效政策，將檢討以下課題，反映至未來的政策(預算要求、稅制改革、制度、運用等)上。

1. 透過共同實證計畫，建立地區分散式能源系統。
2. 為實現再生能源的主力電源化，進行降低成本、地區的普及擴大，環境評估的效率化。
3. 地區和各消費者等能源需求端的脫碳化。

行動3：為了實現碳循環，加速CCUS的早期社會實裝：CCUS是一項創新技術，可以讓排放CO₂的化石燃料發電進行脫碳化處理。

1. 對於CCU（CO₂捕集與利用），將培育新的環保業務，並早期實現有效地利用CO₂作為資源的「碳循環利用」，環境省正在進行商業規模的實證計畫，利用來自廢氣中的CO₂作為原料，以及氫氣和觸媒等製造甲烷或乙醇。目標為到2023年建立商業化規模的CCU技術，2030年全面推動社會實裝。
2. 對於CCS（CO₂捕集與封存），正在建造一個商業規模的CO₂回收實證設施(回收能力500 t-CO₂/日)，並與經產省合作進行適當地點的調查。目標為到2021年建立商業規模的高效率分離回收技術，並檢討在海外推廣的措施。

評析

1. 日本火力發電的電力排碳係數，如圖1所示，燃煤發電約為0.733~0.867 kg-CO₂/kWh，燃氣發電約為0.320~0.415 kg-CO₂/kWh。

註：

(1) 基於燃燒的高熱值(higher heating value, HHV)、送電端的數值計算。

(2) USC、GTCC依設備容量不同，電力排碳係數有差異

(3) USC(超超臨界壓燃煤發電)

(4) IGCC(煤炭氣化複合發電)

(5) GTCC(燃氣輪機複合發電)

圖1、日本火力發電的電力排碳係數(2017年2月) [1]

2. 日本電力部門的CO₂排放量約占日本總排放量的40%。福島核災前2010年度的平均電力排碳係數為0.439 kg-CO₂/kWh，2017年度升高至0.519 kg-CO₂/kWh。為了減少CO₂排放，電力業者於2015年7月制定「電氣事業低碳社會實施計畫」，自願(自主)努力於低碳化的行動，目標為2030年度實現電力排碳係數約0.37 kg-CO₂/kWh之自願框架[2, 3]。因此，比較圖1的燃煤發電的高電力排碳係數，環境省為推動電力部門的低碳化目標，將採取限制燃煤發電廠設置、擴大地區再生能源利用，以及加速CCUS技術的實用化等3項新行動。其中CCUS的技術開發和實證，包括電廠排放CO₂的捕集再利用技術(CCU)和捕集封存技術(CCS)。
3. 我國台灣電力公司於2019年4月2日發布「環境白皮書」[4]，對於社會關注的空污議題，提出短中長期的空污減排、溫室氣體減量等目標。台電將持續開發再生能源，增加燃氣機組，並持續投資燃煤機組空氣污染防制設備，甚至逐步除役。對於空污排放強度，以2016年為基準(包含氮氧化物、硫氧化物及粒狀物)，承諾2021年將減少30%至每度電(kWh)0.515克，2025年減少40%至每度0.441克，2030年減半，降至每度0.368克。至於溫室氣體碳排放部分，以2016年火力機組淨排放強度為基準，承諾2021年將減排7%至0.629 kg-CO₂/kWh、2025年減排15%至0.573 kg-CO₂/kWh、2030年減排20 %至0.541 kg-CO₂/kWh。

表1、台灣電力公司環境白皮書的空污減排目標[5]

4. 依據經濟部能源局的能源統計手冊，我國2017年的電力排碳係數為0.554 kg-CO₂/kWh，比日本2017年度的0.519 kg-CO₂/kWh高，日本電力部門2030年度的目標要降至0.37 kg-CO₂/kWh。因此，日本環境省提出的3項電力部門低碳化新行動，限制燃煤發電廠設置、擴大地區再生能源利用，以及加速CCUS技術的實用化等，值得我國參考借鏡。

參考資料

[1] 電力分野の低炭素化に向けた新たな3つのアクションについて，環境省，2019/3/28。

[2] 日本採取與他國不同的燃煤發電政策，因煤炭的供應穩定性和經濟效率性高，以及見到新興國家的需求，將進行高效率化和低碳化技術開發，能源知識庫，2018/6/21。

[3] 日本公布次世代火力發電相關技術路徑圖(Road map)，包括IGFC和GTFC等次世代高效率火力發電、氫氣發電及CO2分離回收利用之技術開發，能源知識庫，2016/6/30。

[4] 台電環境白皮書及環境政策，台灣電力公司，2019/4/2。

[5] 首度發布環境白皮書 4策略達減排目標 台電承諾 2030年空污排放減半，自由財經，2019/4/3。