碳捕捉、再利用與封存技術是未來達成淨零碳排重要技術之一，因此本研究欲透過針對掌握全球碳捕捉、再利用與封存技術發展趨勢，各國發展現況與政策措施，以及未來發展碳捕捉、再利用與封存可能的機會與挑戰。

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全球碳捕捉、再利用與封存現況與發展趨勢
工研院綠能所 傅中原
km.twenergy@gmail.com
2022年1月26日

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簡報大綱
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CCUS簡述
CCUS對淨零目標之貢獻
CCUS發展前景
CCUS發展現況
促進CCUS投資之政策誘因

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CCUS簡述
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CCUS定義與重要性
◆ 碳捕捉、再利用和封存 (CCUS)主要是在能源的生
產及使用過程中，利用相關捕捉技術將二氧化碳從
排放源分離出來，經過濃縮及壓縮後輸送至特定地
點進行封存或利用
➢ 可依其目的分為碳捕捉 、碳運輸及碳封存三大部
分
◆ CCUS主要係用來減少電廠或大型製造業工廠的碳
排放；或是利用生質能捕捉碳排放(BECCS)或是直
接從空氣中捕捉碳排放(DAC)，達成去碳效果
◆ 根據IEA 2020 WEO報告書中指出CCUS將會是達
成全球能源轉型重要關鍵技術之一，且相對於其它
減碳技術而言，CCUS是門檻較低，且較易導入現
有製程內
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資料來源：IEA (2020) CCUS in Clean Energy Transitions.

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CCUS簡述
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CCUS類型
碳封存
碳利用
可分為轉化為其他物質(如碳酸鹽、混凝土)、微藻固碳、化學產品(液體燃料
、高分子聚合物、尿素等)，或是直接使用注入岩層提高石油採集率、增強地
熱與強化煤層氣等
碳捕捉 燃燒後捕捉 (Post Combustion) 、燃燒前捕捉 (Pre Combustion) 、富氧
燃燒 (Oxy fuel Combustion)，多以燃燒後捕捉為主
碳運輸 陸運運輸和離岸海域運輸，目前運輸技術以管線為主
碳封存 包括地質封存 、礦化封存及海洋封存 ，目前技術主流為地質封存技術
CCUS

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CCUS對淨零目標之貢獻
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全球碳排趨勢
◆ 全球碳排量2019年達到33.8 GtCO2
➢ 其中能源部門碳排量為13.8 GtCO2、工業部門為9.1 GtCO2 、運
輸部門7.8 GtCO2與建築3.1 GtCO2
➢ 全球燃煤發電機組幾乎占全球CO2排放量的三分之一
➢ 水泥製程與開採天然氣亦會產生碳排
◆ 累計到了2050年全球碳排量達647.7 GtCO2
➢ 其中能源部門碳排量為367.6 GtCO2、工業部門為181.2 GtCO2
、運輸部門77.1 GtCO2與建築21.8 GtCO2
➢ 到 2050 年約有 60% 燃煤機組仍在營運中
◆ 為達成淨零目標，能源部門、工業部門與運輸部門有大幅減排碳
的策略，CCUS即是可達成各部門減碳的關鍵策略
33.8 647.7

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2020-2070年 CCUS整體趨勢
CCUS對淨零目標之貢獻
◆ IEA模擬在SDS情境下， 2070 年達到淨零時，
➢ 92%用於封存，8%用於再利用
➢ 電力部門約占總量36% ，工業部門約占總量32%，其他占28%，DAC占4%
➢ 有60%的碳來自於化石燃料的使用，其餘40%為工業生產、生質能和DAC
◆ 2020-2070年CCUS發展趨勢
➢ 2020-2030年：主要是透過既有發電廠和工廠裝設CCUS已達成減碳目標，在此階段
中，電力和工業部門將有超過85%設施裝設碳捕捉設備，主要是在燃煤發電機組、化
肥廠、水泥廠和鋼鐵廠
➢ 2030-2050年：水泥、鋼鐵和化工產業大量裝設CCUS，在此階段中，主要是燃氣發
電機組裝設趨勢明顯；BECCS 亦有明顯發展趨勢，捕捉的碳將用於生產替代低碳燃
料
➢ 2050-2070年：減碳主要貢獻是來自於BECCS與DAC，且天然氣加裝CCUS為主流
；捕捉的碳主要是仍是用於封存、低碳制氫、合成燃料等用途，但此時期的CCUS發
展將可能會受到其他減碳技術的發展而產生成本競爭壓力，或是受到碳封存使用權等
法規所限制
2020-2070年 CCUS趨勢

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CCUS對淨零目標之貢獻
2020-2070年區域發展CCUS趨勢
◆ 亞洲：CCUS減量貢獻最大的國家是中國大陸，2070年減碳量達全球總排放25%，主要是因為當地新建燃煤機組
與工廠裝設CCUS；另外，印度則是針對既有機組或工廠裝設CCUS設備
◆ 中東地區：受到EOR對於碳的需求以及電力部門對於減碳的壓力，裝設CCUS的需求增加
◆ 歐洲與北美州：歐洲和北美的 CCUS 裝設趨勢亦有成長
2020-2070年 CCUS區域發展趨勢

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將CCUS納入淨零目標或企業發展戰略
CCUS發展前景
◆ 國家層級：加拿大、法國、德國、日本、墨西哥、葡萄牙、新加坡、英國和美國等國，已提出淨零目標將納入
CCUS項目
◆ 企業層級：將納入CCUS做為減碳策略
➢ 水泥業： Dalmia Cement 、Heidelberg Cement
➢ 石油業：石油和天然氣氣候倡議組織 (OGCI) 投資美國燃氣發電廠裝設 CCUS
產業CCUS減碳策略

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投資環境改善
CCUS發展前景
◆ 美國：提出45Q租稅減免
➢ 針對永久儲存的 CO2提供 50 美元/噸的減免，若用於 EOR 或其他用途的 CO2提供 35 美元/噸的減免，為期 12 年
◆ 歐盟：提供減碳創新基金與建立碳共享中心
➢ 從2020年起提供 CCUS 項目研發經費補助，經費來源歐盟ETS
➢ 挪威 Longship 計畫：建立共享 CO2運輸和封存基礎設施的工業中心，以達成規模經濟效益，並降低商業風險和
融資成本
➢ 建立CCUS中心：全球 12 個地區開始發展 CCUS 中心：好處是可以共享 CO 2運輸和封存基礎設施，如對捕捉量
約 0.5 Mt/年CO2的水泥廠而言，可節省近 200 萬歐元的成本；但主要障礙在於國家間如何規範碳運輸權利與義務
，如挪威和荷蘭 CO 2跨境運輸障礙

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捕捉技術
CCUS發展前景
◆ 碳捕捉技術已相當成熟，且可達90%
◆ 但若要再精進捕捉技術將會使研發成本提高非常多，且需要改裝捕捉設備，才能達到更佳的捕捉效果
➢ 如利用化學吸收法的CO2捕捉效率從 90% 提高到 99% 以上，對燃煤發電的捕捉成本增加約 4%，但燃氣發電
的捕捉成本增加 10%

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運輸技術
CCUS發展前景
◆ 管線輸送技術已有相當成效，且運輸相關
成本約占 CCUS 項目總成本小於25%
➢ 成本效益和法令規範係主要考量因素
➢ 海上管線輸送成本會比陸地管線貴40-
70%；亞洲新設管線的成本比歐美低
30%（因商業與人口稠密性）
➢ 美國：碳輸送管線總長度超過 8000 公
里，主要用於EOR；加拿大：阿爾伯塔
省 碳 幹 線 (ACTL) 營 運 ， 因 應 未 來
CCUS 設施需求；歐洲、中東亦各有兩
條碳管線
➢ 未來趨勢：利用既有的天然氣或石油管
道改設為碳輸送管線，但須考量管線壽
命與輸送壓力
◆ 船運輸送碳的技術仍有待提升(TRL 4-7)

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封存技術
CCUS發展前景
◆ 適合儲存碳的岩層有深層含鹽地層與枯竭油氣層兩類
◆ 目前陸地碳封存多已將碳注入深層含鹽地層與枯竭油氣層，且
陸地可封存容量估計約有6,000 Gt 到 42,000 Gt 之間，且海上
亦有2,000 Gt 到 13,000 Gt之間(僅考慮離岸 300 公里以內、
水深小於 300 公尺以及北極和南極以外的地點)
◆ 全球可封存之能量遠超過2020-2070年的總排碳量
再利用技術
◆ 全球目前每年約使用約 230 公噸CO2， 主要用於化肥產業，以作為製造尿素的原物料；其次是石油和天然氣行業用
於EOR；另外用於食品與飲料製造、溫室、冷卻等用途
◆ 未來碳再利用用途
➢ 製作合成燃料：冰島的 George Olah 公司利用綠氫將CO2轉化為甲醇。
➢ 製作碳建材： 將碳替代混擬土中的水製作成建材(碳固化)，目前美國Carbon Cure 和 Solidia為主要的標竿企業

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已營運大規模CCUS項目
國家別 CCUS項目數 捕捉來源 捕捉量(Mt/年) 封存用途
美國 9
天然氣生產*4
肥料生產*2
乙醇生產
氫能生產
電力生產
21.9
強化採油效率*8
地質封存
挪威 2 天然氣生產*2 1.7 地質封存
加拿大 4
氫能生產*2
電力生產
肥料生產
4
強化採油效率*3
地質封存
美國、加拿大 1 合成天然氣 3.0 強化採油效率
巴西 1 天然氣生產 3.0 強化採油效率
沙烏地阿拉伯 1 天然氣生產 0.8 強化採油效率
阿聯酋 1 鋼鐵生產 0.8 強化採油效率
澳大利亞 1 天然氣生產 3.4-4.0 地質封存
中國大陸 1 天然氣生產 0.6 強化採油效率
CCUS發展現況
◆ 碳捕捉主要設施多集中在美國
➢ 主因為管線普及、政策融資獎勵
補助、產業EOR需求
◆ CCUS項目已應用於工業，成本
約15 美元/噸CO2
◆ 主要投資誘因在於產業EOR需求
◆ 但發展不如預期(2020年100項計
畫)，如缺乏政策獎勵誘因與排
放處罰機制、技術風險與合作夥
伴間的風險分攤、公眾陳抗(歐
洲)、與再生能源間的競合等

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CCUS發展現況
中國大陸發展CCUS案例
◆ 中國大陸碳排現況：
➢ 能源部門碳排放量為 11.1 Gt，燃煤發電為主要排放來源，且主要排放地點為沿海地區大都市
➢ 多數燃煤機組與工業廠房屬新建機組，服役年限長，到2070年燃煤機組碳排量累計接近180Gt，而工業仍有90
Gt
◆ 中國大陸發展CCUS機會
➢ 碳捕捉：主要導入CCUS的產業為發電機組與重工業工廠
• 取決工廠的年齡、原材料和能源價格、是否接近碳封存或碳再利用之場域等因素。
➢ 碳運輸：離岸封存或海上管線輸送為較佳政策
• 東南沿海碳排量高，但離西部封存場域過於遙遠，且陸域因位於人口稠密區，無法設置封存場域
➢ 碳封存：鎖定西北（新疆）、中部（甘肅、寧夏、陝西）等內陸地區

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政策措施 說明 案例
投資補助 透過提供投資資金以降低企業裝設成本 英國 CCUS 基礎設施基金、歐盟創新基金
營運資金補貼 提供CCUS相關營運成本租稅減免 美國 45Q 和 48A 稅收減免
碳定價 包含碳稅與ETS用於補貼CCUS計畫 挪威碳稅、歐洲ETS
需求面措施 如政府採購低碳產品 加拿大和荷蘭鼓勵購買低碳建材
法律規範或義務
訂定產品低碳標準，或要求製造商滿足政府碳排排標
準
歐盟再生能源指引II
澳大利亞 – Gorgon LNG 項目 CCS 要求
加拿大對煤炭和天然氣發電的碳排放規範
創新與研發 提供企業CCUS研發資金
加拿大/美國碳 XPRIZE
歐盟地平線 2020
美國能源部 CCUS 研發計劃
促進CCUS投資之政策誘因
彙整各國CCUS政策措施

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促進CCUS投資之政策誘因
訂定碳定價
機制
碳排若不需付費會使外部成本無法內部化，會降低企業導入CCUS之誘因，訂定合理的
碳定價會使企業轉向投資CCUS等技術
補助企業設置或
營運成本
針對CCUS提供補助將會降低企業投資成本與營運成本，提高企業獲利，吸引企業投入
加裝CCUS設備
創造有利投資環境
稅收抵免或是政
府採購優先權利
針對導入CCUS的企業提供投資抵減額度或是列為優先公共採購名單，以提高企業導入
意願

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促進CCUS投資之政策誘因
提供CCUS研發
投資補助措施
應針對碳捕捉、運輸、使用與封存等多面向之整合應用提供研發補助；或是針對碳捕捉
技術之創新應用，如採用捕捉效果更佳的溶劑、降低整體能源消耗、優化碳分離設備等
項目
加速CCUS產業
應用案例
由於CCUS產業應用仍處於早期研發階段，故政府應提供政策協助產業創新示範案例，
以加速應用商業化。另因碳屬於稀缺資源，政府應增加碳運輸與儲存基礎設施，以提升
產業應用機會
支持跨國CCUS
創新合作
透過與他國技術交流或簽署國際CCUS產業合作倡議，協助國內企業提升國際能見度與
增進產業競爭力，並以產業資源整合方式將技術輸出海外
鼓勵CCUS技術創新
在工業區內建立
CCUS碳共享示
範案例
透過整合工業區內產業，建立跨領域CCUS整合模式

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促進CCUS投資之政策誘因
支持地質碳儲
存探勘與研究
地質研究具有公共財的特性，除了可供商業投資參考之外，對於政府掌握未來碳封存地
點評估亦具有重要意義
訂定碳封存管理
規範
碳儲存涉及相當多的面向之使用或所有權，需建立一套完整的監管規範以用於管理場域
管理、碳封存分配權或權利義務等
強化公眾溝通與
教育
碳封存場域可能會引發居民對於安全之疑慮，故在開發或設置之前需進一步與當地民眾
溝通以降低陳抗機會
鼓勵碳封存發展與展開公眾溝通

19. © ITRI. 工業技術研究院著作
小結
◆本篇會議僅針對CCUS發展現況、未來前景與目前各國政策措施來分享，仍有許多不
足之處有待後續深入分析
◆CCUS導入與否不僅是商業決策，也是國家達成淨零目標的一環，應及早思考規劃
◆CCUS目前雖有較高的投資成本，但隨著技術進步趨勢下，將有助於提升企業投入意
願，但在此之前，政府政策應先獎勵與補助企業投入與研發，才能吸引企業參與
◆CCUS中心將會是未來打造低碳工業的樞紐(Hub)，並且有機會啟動產業碳循環經濟，
應先投入資源來規劃
◆總體經濟環境變化(如油價走低)亦會影響CCUS導入意願，主因為CCUS項目多與EOR
項目有關，經濟影響評估應有研究價值
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20. © ITRI. 工業技術研究院著作 20
簡報完畢
敬請指正