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資料時間:2020/3/24     提供者 : 劉家豪  
 

全球商轉中及在建的大型碳捕獲與封存(CCS)設施共有23座,以工業應用為主,碳捕獲能力每年約4,000萬噸


重點摘述:

  • 截至2019年11月底,全球商轉中的大型碳捕獲與封存(Carbon Capture and Storage, CCS)設施共有19座,另有4座將於2020~2021年完工啟用。這23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39座小型(試點和示範規模)CCS設施正在運轉或建設中。在2019年,超過2,500萬噸來自工業和電力部門排放的二氧化碳經由CCS方式完成永久封存。[1]

全球已商轉或建設發展中的CCS現況 (詳如內文所述)

圖1、全球已商轉或建設發展中的CCS現況[1]

 

  • 全球碳捕獲與封存協會(Global CCS Institute, GCCSI)觀察發現,2019年起各國CCS發展已逐漸形成產業聚落(hub & clusters)。在已知具備大型地質封存潛力條件的地理位址,排放CO2之工業或電力業逐漸聚集,透過共同的輸送管線將所排放的CO2進行地質封存,其規模經濟足以降低每噸CO2之封存成本,同時可減少CO2捕獲輸送封存過程中的斷鏈風險,提高商業可行性。[1]
  • 藉由國際間大型燃煤電廠建置經驗可知,二氧化碳捕獲成本已經顯著降低。2014年加拿大邊界大壩(Boundary Dam)燃煤電廠CCS計畫正式商轉時,每噸CO2捕獲成本超過100美元,而2017年美國佩特拉諾瓦(Petra Nova)燃煤電廠CCS計畫之二氧化碳捕獲成本已經降至65美元/噸CO2。GCCSI彙整近期研究發現,在2024-2028年預計商轉的燃煤電廠碳捕獲均化成本將可降至43美元/噸CO2,而目前在進行小規模試運轉的新一代碳捕獲技術可望進一步將碳捕獲技術成本降至33美元/噸CO2(圖2)。

燃煤電廠碳捕獲均化成本變動趨勢 (詳如內文所述)

圖2、燃煤電廠碳捕獲均化成本變動趨勢 [1]

 

  • GCCSI彙整國際碳封存資源相關研究顯示,全球碳封存潛力如圖3所示。為了實現氣候目標,國際能源總署(IEA)預測到2060年,每年必須封存23 億噸的二氧化碳。部分國家已經開始盤點各自的CO2封存潛力場址,如澳洲在全國範圍內進行地震和岩心分析的現場規模評估;日本完成海上鑽探活動,以測試二氧化碳封存層潛力;挪威和英國都完成北海重要的二氧化碳封存位址確認。[1]

全球二氧化碳封存潛力(十億噸)估計  (詳如內文所述)

圖3、全球二氧化碳封存潛力(十億噸)估計 [1]

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評析:

  • 根據IEA2019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,2050年碳捕獲、再利用與封存技術 (Carbon Capture, Utilization and Storage, CCUS)占9%,高於燃料轉換(8%)和核能發電(3%)減碳貢獻。在2019~2050年平均每年可以捕獲及永久封存15億噸CO2,平均來自電力部門及工業部門如鋼鐵、水泥、油氣煉製等產業。

國際能源署預估CCUS中長期減碳貢獻 (詳如內文所述)

圖4、國際能源署預估CCUS中長期減碳貢獻 [1]

 

  • 依據2018年Nature communications(IF:12.353)期刊論文[2]顯示,超過98%的注入CO2可以在地下保存超過1萬年,CO2地質封存可以成為減緩氣候變遷的安全選項之一。
  • 2018年美國國會通過的FUTURE法案( Furthering carbon capture, Utilization, Technology, Underground storage, and Reduced Emissions Act)為針對CCUS及減排的關鍵法令,法案中最受矚目之措施是Section45Q減稅額度的延伸與擴大,鼓勵產業投入CCUS發展。2018年針對強化採油(Enhanced Oil Recovery, EOR)之減稅額度為每噸12.83美元,地質封存為每噸22.66美元。新修訂法規將逐年調升前述額度,至2026年EOR減稅額度將提高至每噸35美元,地質封存則提高至每噸50美元。[3]
  • 目前世界各國尚未強制新設火力電廠須加裝CCS設備,但採取積極作為的國家如荷蘭已立法要求於2011年6月25日後新建置之300MW以上燃燒設備需符合碳捕獲準備就緒(CCSR),必須評估以下事項:1.可取得合適的二氧化碳封存系統(storage-complexes);2.二氧化碳輸送在經濟和技術上的可行性;3.增建二氧化碳捕獲設備在經濟和技術上的可行性。[4]
  • 德國對氣候中和的追求使碳捕獲與封存技術重返市場。德國在2019年通過2030氣候行動計畫,宣布一系列的溫室氣體減量措施,包含預計將加強CCS的研發與應用,並透過與鄰國合作共同開發北海的碳封存潛力場址。 [5]

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連結:

[1]   The Global Status of CCS: 2019, Global CCS Institute, 2019/11.
https://www.globalccsinstitute.com/resources/global-status-report/

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

https://www.nature.com/articles/s41467-018-04423-1

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

[4]   https://ghgregistry.epa.gov.tw/ccsproject/ccs9.aspx

[5]   Quest for climate neutrality puts CCS back on the table in Germany.

https://www.cleanenergywire.org/factsheets/quest-climate-neutrality-puts-ccs-back-table-germany


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