能源知識庫

重點摘述：

• 2011年至2017年期間，全球碳捕獲與封存(Carbon Capture and Storage, CCS)總裝置量逐年下降，可能是由於公共和私營部門關注全球金融危機後的短期復甦所致，但在過去三年(2018-2020)來一直保持強勁增長，主要係因各國政府及企業，尤其是在歐洲和亞太地區，意識到實現溫室氣體減排的緊迫性，並於2020年大力支持實現淨零排放的承諾，帶頭推動CCS投資成長。[1]

圖1、2010-2020年全球CCS發展趨勢[1]

• 截至2020年11月底，全球運轉中的商業化碳捕獲與封存設施共有26座，另有3座正在興建中。這29座CCS設施以工業應用居多，電力業仍占少數，二氧化碳捕獲能力每年共約4,000萬噸。另有34座小型(試點和示範規模)CCS設施正在運轉或建設中，以及8座CCS試驗場域。[1]

圖2、全球已商轉或建設發展中的CCS現況[1]

• 儘管全球CCS近年蓬勃發展，但仍無法倖免COVID-19帶來的經濟衰退，該疫情嚴重影響全球經濟，油品需求和價格急劇下降，導致產油業大幅減產。美國德州的Petra Nova CCS設施於2017年初商轉以來，成功從電廠捕獲CO₂進行強化採油(EOR)，但受到油價下跌影響已於2020年3月暫停營運，將待經濟狀況改善後重啟。[1]
• 全球油氣井之CO₂地質封存潛力如圖3所示，而鹽水層之地質封存潛力較油氣井大數百倍，故GCCSI彙整國際碳封存資源相關研究顯示，不論是在何種情境下，全球CO₂地質封存潛力遠大於CCS在各情境下實現零淨排放所需的減量貢獻佔比。[1]

圖3、全球油氣井之二氧化碳地質封存潛力估計(單位：百萬噸) [1]

評析：

• 近三年全球CCS設施持續增加之原因包含1.美國減稅額度擴大：2018年美國國會通過FUTURE法案( Furthering carbon capture, Utilization, Technology, Underground storage, and Reduced Emissions Act），最受矚目的措施是Section45Q減稅額度的延伸與擴大，鼓勵產業投入碳捕獲、利用與封存(CCUS)發展。此外，美國的部分工廠亦透過CCS取得大量加州低碳燃料標準（LCFS）排放交易配額，此碳排放交易在2020年達到212美元/噸。2. 產業聚落逐漸聚集：透過規模經濟降低每噸CO₂之封存成本，同時減少CO₂捕獲輸送封存過程中的斷鏈風險。如英國的二座新商轉CCS設施皆位在英國北部Humber工業區，該工業區希望以CCS、低碳氫能、共享基礎設施等作法，成為英國首座淨零排放工業區。3.低碳產氫：煤氣化或天然氣搭配CCS產氫具備低成本優勢，持續在市場中占有一定規模，如紐西蘭的Pouakai產氫計畫，澳洲的氫能源供應鏈計畫等項目。
• 根據國際能源總署（IEA）2020年的能源技術展望報告評估，在永續發展(SDS)情境的減碳貢獻中，2070年CCUS技術(包含生質能CCUS)占15%，高於節電(11%)、燃料轉換（5%）和核能發電（4%）減碳貢獻佔比。CCUS技術在達到淨零排放路徑上扮演關鍵角色，隨著時間有所不同，一開始著重在電力部門與重工業的既有設備的低碳化，但隨著時間經過會轉變成從空氣中把碳移除，從而抵銷某些部門難以處理的碳排量。

圖4、國際能源署預估CCUS中長期減碳貢獻 [2]

• 在永續發展(SDS)情境下，當2070年全球達到淨零排放時，當年度CCUS約可捕獲100億噸，其中電力部門約40億噸(約40%)，包含既有電廠在增加CCS設施與延役後持續運作，以及生質能電廠透過負排放來抵銷工業與運輸部門的排放。此外，約有29億噸(約30%)CO₂捕獲量與其他燃料的生產相關，如氫氣及生質燃料。

說明：DAC (Direct air capture) 空氣直接捕獲

圖5、部門別CCUS補獲量(當年度)

資料來源：

[1]      The Global Status of CCS: 2020, Global CCS Institute, Dec, 2020. https://www.globalccsinstitute.com/resources/global-status-report/

[2]      Energy Technology Perspectives 2020. IEA, 2020. https://www.iea.org/reports/energy-technology-perspectives-2020.