oct 16, 2024
實現碳中和與邁向負碳的技術與發展策略
巴黎協定的核心目標之一，是將全球平均氣溫上升幅度限制在工業革命前之均溫不超過2
碳捕捉、利用與儲存（CCUS）
碳捕捉、利用與封存（CCUS）技術是實現減碳目標的關鍵工具之一，其目的是從工業排放和其他高碳排放源中捕集二氧化碳（CO₂），並將其重新利用或永久封存，以減少大氣中的碳排放量。CCUS技術的發展受到全球減排需求的驅動，特別是在實現巴黎協定中將全球平均溫度上升控制在2°C以下的目標
碳捕捉是將CO₂從工業排放源（如發電廠、水泥廠和鋼鐵廠）中分離出來，通常採用化學吸附法、物理吸附法、膜分離技術或冷凍分離等方式。捕集後的CO₂以高純度形式收集，便於後續處理；碳利用則是捕集的CO₂可用於各種工業用途，包括生產化工產品（如甲醇和碳酸氫鈉）、增強油氣回收（EOR）或轉化為燃料和建材。碳利用技術的目的是將CO₂轉化為有價值的產品，實現經濟價值的最大化；而碳封存是將CO₂注入地下的地層中，如枯竭的油氣田、鹽水層等地質構造，達到永久封存的效果。封存過程必須確保安全性和長期穩定性，以避免CO₂再釋放到大氣中
目前，CCUS技術在各國的支持下不斷進步，一些示範項目已在運行或建設中。例如，美國、歐洲和中國等地都在推動CCUS技術的試點項目，技術成本逐漸降低，並通過創新工藝和設備提升效能。再生能源與CCUS技術的結合正在發展中，特別是在生物質能發電中應用CCUS技術來實現碳負排放（BECCS）。這種技術結合了二氧化碳的捕集與生物質發電，能夠吸收大氣中的CO₂並進行封存，達到負碳效果
CCUS技術在未來的減碳戰略中扮演著不可或缺的角色。隨著技術的成熟和成本的降低，預期將有更多國家和地區採用CCUS技術，以減少碳排放、促進能源轉型與經濟發展等目標。
再生能源應用於水電解產氫之發展
氫能供應鏈提供了多種靈活的氫氣生產、儲存、運輸和利用方式，使其成為解決再生能源間歇性問題的有效策略之一。透過電解水產氫的途徑，在太陽能和風能等再生能源的產能過剩時進行儲能，氫氣可作為長期儲能載體，並能在需求高峰或再生能源供應不足時重新發電、供熱或作為燃料使用。此外，氫能可通過管道和氨載體等方式進行遠距離運輸，有助於實現能源跨區域平衡，提升能源系統的穩定性和靈活性。雖然氫氣得生產途徑非常多元，但是同時也代表合成方法的差異對於碳排量也不盡相同，因此在氫能的分類上也需要被明確定義才能更深入評估其潔淨程度與發展性
氫能供應鏈與再生能源間歇性問題
為了區別不同原料與製程在合成氫能過程中的排碳量程度之差異，可主要以下四種，包含褐氫、灰氫、藍氫與綠氫，其中藍氫與綠氫被視為主流的低碳氫，因此其對於淨零排放具極高的發展潛力。以綠氫為例，綠氫是透過再生能源（如風能與太陽能）應用於水電解為氫氣和氧氣。由於電力來自可再生資源，綠氫被視為一種零碳燃料。
氫能的分類與定義。圖片來源：國家再生能源憑證中心
在台灣，氫能發展預計從2025年的91 MW逐步擴增至2050年的7,300 MW，以應對未來不斷增長的能源需求，並逐步擴大混燒的比例。短期內引入藍氫與綠氫的策略將有效支援氫氣供應，而長期而言，台灣將透過發展自產綠氫或進口的方式，進一步增加能源自主性和穩定性。此外，對於基礎設施的建設及範疇場域的示範也極為重要，如此一來才能逐步提升氫能的應用規模。這不僅是推動低碳經濟轉型的關鍵一步，更是實現永續未來的重要策略。隨著氫能在能源組合中比例的提升，台灣將邁向更具永續發展和韌性的能源體系。
結合CCUS技術與電解水製造綠氫，能在減少碳排放的同時促進清潔能源的發展。CCUS可以有效捕捉並封存工業排放的二氧化碳，減少溫室氣體排放；而電解水技術利用再生能源產生無碳的綠氫，進一步減少對化石燃料的依賴。這兩種技術相輔相成，形成完整的減碳策略，有助於加速推動低碳經濟轉型。