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為何發展CCS

二氧化碳對全球的影響
大自然原本就儲存二氧化碳在地底與海中,維持平衡狀態。但人為活動使大氣中二氧化碳濃度升高,破壞了自然平衡。
 
 

眾所皆知,二氧化碳是造成溫室效應危害最大的氣體,也是全球暖化的元兇。根據IPCC最新發表第五次評估報告,報告內顯示1901~2012年平均地表溫度變化觀察,全球平均溫度約升高1℃左右。

 

 

以下影片藉由縮時方式顯示人為二氧化碳的排放的擴張與增加,由一開始英國至歐洲、美國再擴展至亞洲。透過影片可以想像工業革命後世界各國的發展連帶著增加溫室氣體的排放趨勢。

全球暖化可能造成:海平面升高、雨量減少、傳染病率增加、空氣品質降低、農作欠收、森林面積減少、水資源減少、水質改變、海岸線侵蝕、物種消失、冰河消失等影響。因此「二氧化碳減量」自京都議定書制訂後成為了能源界與環境永續經營方面最重視的話題。

 

節能減碳全球有責
    由於二氧化碳排放的標準受到了限制,將直接衝擊各國之能源配比與產業結構,影響各國經濟發展,乃至於損及國際競爭力。因此,世界上大部份主要工業國家,尤其是歐盟會員國,均將二氧化碳減量視為當前最重要的產業政策在推動。    
 
    2005 年2 月16 日「京都議定書」正式生效,其規範二氧化碳排放的標準係採總量管制的策略,會員國因而有排放權與排放量的配額,排放量未超過配額的國家,可將其剩餘配額透過合法交易機制賣給排放量超額的國家,目前國際上其他較積極的二氧化碳減量途徑包括:(1)課徵碳稅、(2)發展清潔的替代能源以及(3)二氧化碳捕存(Carbon dioxide capture and storage)技術的應用。根據國際能源總署(International Energy Agency, IEA)所發表的2013 年CCS技術藍圖報告(Technology Roadmap Carbon capture and storage)中指出,若要使2050 年全球溫室氣體排放量減少為2009 年的一半,需藉由再生能源發展、能源效率提升及碳捕存(以下簡稱CCS)等溫室氣體減量技術,始能達成。其中CCS技術所貢獻之減量效果將占14%,為貢獻量最大的單一減量技術,因此該技術被國際間列為對抗全球暖化的重要技術。

    發展潔淨的替代能源,如太陽能、風能、生質能、燃料電池...等,在短期內無法立即取代人類長久依賴的化石燃料(fossil fuel)。所以碳捕存技術目前被視為短期可以有效達成減量的主要途徑。

我國發展碳捕存(CCS)之重要性

台灣在全球CO2總排放量位居第23名,占全球排放量約1%,在未來勢必會面臨強大的CO2排放減量壓力。在眾多的減量選項中,經評估後一致認為CCS的貢獻度大,可行性也高,再加上台灣具有先天優勢的地質環境(例如西部海岸厚實沉積岩),因此在低碳能源技術中,碳捕存可列為重要減碳技術選項之一。

一、我國節能減碳目標

2008年6月行政院核定「永續能源政策綱領」,訂定我國2020年及2025年節能減碳目標。以建構「高效率」、「高價值」、「低排放」及「低依賴」之能源消費型態與供應系統,創造能源、環保與經濟三贏願景。
 
 

 

二、填補我國減碳缺口能力

環保署自2009年12月哥本哈根會議後,隨即邀集各相關部會就我國2020年CO2基線排放量進行模擬,依低、中、高經濟成長率(GDP高中低案三種情境),推估計算Business as usual (BAU)時我國2020年CO2基線排放量。

我國2020年CO2基線排放量介於390433百萬公噸,相較於回到2005年排放水準的目標值(244百萬公噸),在GDP 高中低情境下約各需減量146167189百萬公噸

對內積極減碳目標(於2020年將排放量回到2005年排放水準): 在「國家節能減碳總行動方案」102年度工作計畫彙整評析中提出於目前各項減碳措施(淨煤、節流、碳匯及碳權經營)下,約計於2020年總減量貢獻約為136.5百萬噸,不論GDP高中低案,減碳缺口均仍有9.5~52.5百萬公噸。因此碳捕存技術為填補我國減碳缺口選項之一。

相距GDP高案減量目標189百萬噸,仍有52.5百萬噸的缺口

 

再生能源仍應為主要發展項目,然而因成本、可用空間(無足夠土地)、間歇性(無風無陽光就無電)等問題,短時間無法做大規模應用。因此碳捕存為未來減碳機會之重要選項。

 

我國碳捕存(CCS)推動政策
一、永續能源政策綱領(97年6月5日)
●達到「能源、環保與經濟」三贏
●在「淨源」方面,推動能源結構改造與效率提升:透過國際共同研發,引進淨煤技術及發展碳捕存,降低發電系統的碳排放。
 
二、國家節能減碳總行動方案(99年9月17日)
●標竿方案(七)擴張節能減碳科技能量中標竿計畫(1)推動能源國家型科技計畫:推動能源科技導入碳捕存
 
三、新能源政策(100年11月3日)
●在穩定電力供應及降低碳排放部分,為擴張新能源及節能科技研發能量,拓展綠能產業,發展前瞻能源、儲能、能源轉換、碳捕存及碳利用與節能技術,並適時應用推廣,開拓綠能產業新發展領域。