2050淨零排放中的『碳焦慮』,還是『碳大錢』?

受到氣候變遷與世界能源政策影響,以及隨著歐盟碳邊境調整機制(Carbon Border Adjustment Mechanism,CBAM)即將於2023年1月1日生效,再生能源或現行電力產生程序中之二氧化碳的捕獲儼然成為淨零排放下勢必發展的技術之一。

台灣國家發展委員會,於2022年第一季末公佈的『台灣2050淨零排放路徑』中,擘畫出電力系統減碳、低碳到零碳的藍圖。由於電力系統的碳排放量佔整體碳排的近50%,若能有效的在源頭去碳或進行有效的碳捕集,其對以消耗大量電力的電子電機業而言,不啻是大幅降低間接碳排的福音。

圖片來源/2050淨零排放經濟部MOEA

2050淨零路徑中的能源系統低碳化策略,分別為:

(1) 以天然氣換煤,發電低碳化
台電近期目標除提高天然氣使用、降低燃煤發電之佔比外,另規劃導入氫氣混燒(將於興達燃氣機組示範),將碳排量再往下拉。長期規劃部份,除提高氫能混燒比例或發展氫能專燒機組外,亦須搭配二氧化碳捕捉再用或封存技術(CO2 Capture, Utilize and Storage)以達到低碳或去碳之目的。

(2) 燃煤發電逐步減煤、去碳
基於國家安全戰略考量,燃煤機組在淨零路徑中將逐步轉為備用(載)機組,期間規劃引入混氨技術,於林口超臨界燃煤機組進行混燒示範,依技術可行性擴大導入與提昇混燒比例。與天然氣發電相同,整體規劃亦須搭配CCSU技術以達到低碳或去碳之目標。

為有效達到碳中和或負碳排,中油與中鋼建置碳捕捉設備、搭配先進觸媒,將二氧化碳與一氧化碳等碳源轉換呈甲醇或甲烷等化學品原料之「鋼化聯產」計畫,希望能建構起國內CCU聯盟,創造碳循環商機。

圖片來源/2050淨零排放經濟部MOEA

以技術的角度觀之,之所以選擇中油工廠尾氣與中鋼煉鋼過程中轉爐氣之一氧化碳或二氧化碳進行碳捕獲,主要的原因來自其濃度較高,在捕獲效率上,即佔有一定優勢,其將會使得整體碳捕獲成本大幅下降,有利碳循環經濟的運行。

純萃材料的碳捕獲經驗

純萃材料對畜牧場沼氣內之高濃度CO2(濃度30~35%)進行捕獲之示範設備來說,在每分鐘15升的沼氣處理量下,一天可產生超過一萬升的高純度甲烷(>95%),同時單日捕獲約0.5公斤的二氧化碳。若將設備擴大、處理量提昇至可供100KW之沼氣發電機使用,單日的二氧化碳捕集量即可達800公斤。相較於現行空氣中二氧化碳的直接捕獲,每分鐘1500升的處理量僅能獲得每日10公斤的二氧化碳捕集量,如此更彰顯場域選擇對碳捕集效率的重要性。

下篇文章,將盤點分析目前全世界的碳捕集技術與成本。

參考資料:

  1. 淨零賽局來臨:國際碳邊境稅台灣衝擊報告
  2. 什麼是CBAM? 排碳者付費當道 看懂歐盟碳關稅的全球影響
  3. 2050淨零排放路徑
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