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碳捕存準備就緒(Carbon Capture and Storage Readiness, CCSR)介紹

碳捕存準備就緒

一、定義:
1. 二氧化碳捕集準備就緒(CO2 Capture Ready)
早在2007年,國際能源總署(IEA)溫室氣體報告,先就二氧化碳捕集準備就緒定義如下:
CO2捕集準備就緒電廠,係當規範面經濟面到位時,可以擴充CO2捕集設施。此捕集就緒廠的目的是避免擱淺資產與碳鎖定之風險。其中碳鎖定(carbon lock-in)發生於技術或經濟的限制導致CCS不可行,使電廠持續排放二氧化碳;擱淺資產(stranded assets)是當無經濟去改造CCS,導致電廠於生命年限前關閉。

 

2. 碳捕存準備就緒(CCS Ready, CCSR)
2010年加拿大渥太華碳封存就緒研討會,全球碳捕存機構(Global CCS Institute),國際能源總署(IEA),碳封存領袖論壇(Carbon sequestration leadership forum, CSLF)共同定義CCS Ready:
碳捕存準備就緒設施係指當規範面或經濟面已經就位時,大型工廠或電廠之CO2排放源可以被改造以應用碳捕存技術。新設施或改造既存設施為CCS Ready的目的,是為減少碳排放鎖定;或未來無CCS的情況之下,設施無法充分利用(擱淺資產)的風險。CCS Ready不是一種二氧化碳排放減緩選項,而是一種促使未來二氧化碳減緩的方法。當法律管轄的必要層面一旦到位,CCS Ready將可以實施。

 

CSSR推動目的及效益

CCSR主要針對大型燃燒設備或電廠為了改造碳捕存技術而預先準備,CCSR並非要求工廠立即執行減碳措施,但就長遠來看,一旦未來法規與經濟層面到位時,完成CCSR的工廠便可以在短時間內實施碳捕存技術,達到減排目的。就推動效益面來說,工廠及早實施CCSR,可以協助其應變未來排碳政策,避免因管制加嚴,工廠無法符合法規規範,導致提早除役情形發生。

 

CSSR之面向與分級

根據全球碳捕存協會(Global Carbon Capture and Storage Institute, GCCSI)於2010年發行之「Defining CCS Ready: An Approach to An International Definition」文件,將CCSR區分為捕集準備就緒(capture ready)、運輸準備就緒(transport ready)、封存準備就緒(storage ready)等三個面向。各面向之定義如下:


一、 捕集準備就緒:
需考量場址位置,位置必須是可後續建設二氧化碳輸送與運輸及封存的區域。場址內必需預留足夠空間擴建設備,除了設備空間之外,擴建施工時的空間出入問題也需納入考量。


二、 運輸準備就緒:
需考量輸送及運輸路徑之選擇,例如陸上運輸還是海上運輸、該路徑是否得到相關許可、運輸路徑是否有安全上的問題需進行環評等。另外,整體的運輸管線規畫也相當重要,若未來不只一座CCS設備廠的情況之下,也需考量未來併管的問題。


三、封存準備就緒:
考量除了包含地表與地下之使用權,更重要的是,封存地區必須被證實可以儲存二氧化碳。業者必需提出工廠CO2的排放量,以及預計封存的CO2量,再根據文件選擇封存場址;若封存容量不足,則應該選擇其他替代封存區域。另一種嚴謹的方法是進行地質探勘,針對地層特性做詳細瞭解,並以電腦模擬方式計算長期二氧化碳的儲存狀態。

 

CSSR各面向之分級

根據CCSR準備的嚴謹程度可細分為3個等級,其分級之考量因子參見下圖。

等級1(level 1)為最低CCS Ready要求;等級2(level 2)需比較不同CCS技術,以相關研究提出較適合於該地區的CCS設備;等級3(level 3)需確定一項CCS技術,並根據所認定的技術基礎上,提供相關設計參數,包含CCS擴廠前後的藍圖、管線配置圖、啟用CCS時程表等;其他項目則是三層面共同需考量的要件,包含後續的CCS相關設備必需建立在成本與技術可行上考量、在安全、環境等方面得到認可、完成相關承諾與民眾宣導作業、後續相關設備\材料\售後服務等項目確認、最後通過CCSR的業者必須定期提出維護報告以保證工廠依然是CCSR的狀態等。

 

             

參考來源:ICF International (2010), Defining CCS Ready: An approach to an international definition 

CCSR考量三層面

 

國際間CSSR相關發展

國際上推動CCSR政策主要以歐盟與會員國為主,係因為歐盟於2009年發布歐盟地質封存指令2009/31/EC,要求超過300MW電力輸出之大型燃燒設備必須評估是否有擴充CCS的可能性,各會員國為回應指令將CCSR相關規範納入國家法律。

此外,全球碳捕存機構(Global CCS Institute)於2012年所發表碳捕存準備就緒政策與法規(CCS Ready policy and regulations)中指出,將效能排放標準(emission performance standard,以下簡稱EPS)視為碳捕存的另一個代名詞,EPS係以公告嚴格的排放標準,限制開發單位選用最佳減量技術(如使用CCS,或是用天然氣取代燃煤等方式),藉此達到減碳目的。通常執行EPS政策的國家有暫時免於排放標準的例外條款,允許開發單位擁有緩衝時間來建造減碳措施,但必須提相關文件以保證未來減碳措施之執行。

由於碳捕存技術尚未商業化,部分國家為能要求業者針對碳捕存技術事前進行規劃準備,而訂定碳捕存準備就緒(carbon capture and storage ready)相關法規。

綜合以上,國際上CCSR法規的訂定主要以歐盟會員國為主,國家直接針對新設大型燃燒設備進行CCSR評估,完成CCSR的電廠一旦未來法規與經濟層面到位時,即可在短時間內實施碳捕存技術,達到減排目的。英國CCSR法規建立於地質封存指令的要求上,針對新設電廠要求申請單位需提供詳細評估資料、且通過之後必須保持「準備就緒」狀態,以落實未來CCS的建立。