2013海峽兩岸氣候變遷與能源永續 發展論壇

台灣「淨煤」技術產業化之構想芻議

報告人:淨煤主軸計畫主持人

林立夫 博士

2013/07/29

1

「淨煤」=二氧化碳捕獲與封存

2013/7/31 2

報告大綱 一、背景分析 (1) 淨煤技術是我國對抗高能源價格世代之必要手段 (2) 淨煤技術之國際進展

三、結語

二、推動我國商轉級示範計畫之構想

2013/7/31 3

台灣能源結構之高油氣配比，導致能源支出占GDP比率於供不

應求時，大幅飆升；若提升能源生產率50%及煤之配比至75%，

則可維持台灣能源支出占GDP比例於5%以下， 但卻會提高我國人年均碳足

跡；採用淨煤技術則可達到世紀末全球平均碳足跡標準(人年均3噸)。

台灣採購天然氣之成本居高不下

2013/7/31 4

在可預見之未來頁岩氣之供給對大幅 降低我國採購LNG價格之機會並不大

TPC

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2013/8;3.555

2013/4;20.12/12.78/15.35

2021/12;6.057

當煤價為4.45$/MM Btu且減碳成本每噸二氧化碳為 60$時，只要天然氣價格高於10$/MM Btu則以

「淨煤」技術發電較為經濟

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$/MMBtu Fuel Capex Fixed Opex

Variable Opex CCS SNG Transportation

在台灣SNG+CCS相較於 LNG 具有經濟競爭潛力

LNG

By C. H. Chang

SNG

我國擁有150億噸二氧化碳封存潛能

(吉興公司版本)

台電電廠

民營電廠

煉油、石化廠

煉鋼廠

圖例：

候選封存場

潛在封存區

輸送管線

S 低碳園區

我國火力發電廠排放強度現況 我國複循環機組(燃氣)多可符合國際之排放效能標準值；汽力機

組(燃煤、燃油、燃氣)或複循環機組(燃油) 須搭配其他減量技術。

排放強度

(公噸

CO 2e/MWh)

美國聯邦 0.454 加拿大 0.42

澳洲新設燃煤電廠標準0.86

國內汽力機組(燃煤)新設排放源公告排放強度0.761

國內複循環機組(燃氣)新設排放源公告排放強度0.355

歐盟 0.5

單位：tCO2/MWh

「淨煤」技術可大幅降低化石燃料 電廠之碳足跡

資料來源:ITRI團隊

Coal +CCS Gas +CCS

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『淨煤』技術不但可降低燃煤電廠之碳足跡

尚可大幅減少有害物質之排放

1/16 1/166

1/8.5 1/17.6

1/27.5 1/17.6

1/1.9 1/2.3

；The impacts of CO2 capture technologies on transboundary air pollution in the Netherlands, Toon van Harmelen, etc, 2008

大林新燃煤機組

資料來源:吉興公司

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EOR

~1.3NT$/Kwh ~1.0NT$/Kwh ~0.5NT$/Kwh

台灣天然氣發電之減碳成本高達每噸180$，技術開發者之成本目

標:2020及2040年CC分別為40及10;S則為20與10$/ton CO2

背景分析

CCS CC

Aus.CTax

淨煤技術之國際進展

背景分析

2013/7/31 11

2012 國際CCSU重大資訊彙整

1. CCS已屬商轉成熟技術，多種利基市場已進入商業營運多年，目前已有每年地質封存2000餘萬噸CO2之實績。預估2013年全球產值可達78億美金規模。

2. 預估2020年時，CCS與任何低碳選項比較仍具經濟競爭力。是減少二氧化碳排放的利器。

3. 聯合國氣候變遷綱要公約(UNFCC: United Nations Framework Convention on Climate Change) 2011年起已接受CCS為清潔發展機制(CDM)選項之一。

4. 全球整體CCS技術產業化之進展不如預期，歐洲受挫、美、加目前領先但中國有後來居上之趨勢

5. EOR是CCS目前之利基市場(而我國捕獲之CO2可整合 購油/氣之合約推銷至EOR市場)。

淨煤技術之國際進展

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台灣「淨煤」示範計畫選項

示範計畫選項之利基暨候選夥伴 一、SNG(化工業、中鋼、中油、台電、台塑、中華紙漿) 我國SNG+CCS之生產成本每MM BTU約介於8.6~11$， 相較於目前台電LNG採購價格14~18$，每年約有數百 億台幣之差額。 二、CO2 Scrubber(台塑、台電、中鋼、台朔重工) CO2已被宣告為汙染物質，CCS技術納入空汙法之BAT 後，將創造CO2 Scrubber商品之市場，預估每年將有 數百億之國內市場規模。 三、Calcium Loop(台泥/工研院)數十MW規模進行中 四、CO2 Storage/Pipe(台電/中興、中油、台塑、中鋼) 五、CO2 Shipping & EOR(中油/台船)

台灣「淨煤」示範計畫選項 六、區域性二氧化碳運輸封存系統

以Rotterdam為師-低碳製造/城市/經濟融為一體

13 Source: RCI

將二氧化碳封存於離岸20~150公里北海之海床底下或枯竭的氣田。

初步規劃2015年為示範期，每年封存200萬噸，2025年為商轉期，每年封存1750萬噸。預計可創造每年數十億歐元之經濟產值。

商轉級示範計畫願景及步驟之芻議

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願景: 1. 建立我國CCS產業聚落、加速降低國家碳足跡 2. 打造具國際競爭力之低碳製造園區、創造新的 就業機會 3. 發展與化石能源蘊藏量豐富國家之低碳夥伴關 係、確保能源安全 步驟: 1. 2013 CCS納入減碳政策選項 2. 2014 完成CCS政策環評暨CCS法規立法(獎勵與 管制) 3. 2015 開始建造商轉級燃煤CCS示範計畫 4. 2020 開始年注入量達百萬噸級

•國際合作 •政策推動(完成CCS專法立法) •技術研究(CCS場址安全操作綱要) •公眾諮商交流

•政策推動 •技術研究(研擬商轉計畫)

•公眾諮商(開放試驗場座談會)

•國際合作 •政策推動 •技術研究(啟動燃煤CCS計畫) •公眾諮商交流

•技術研究(Demo 注入) •公眾諮商交流(舉辦Demo廠參訪)

•國際合作(推動美國、歐洲封存場址等國際交流)

•政策推動(研擬CCS相關法規、訂定策略聯盟執行架構)

•技術研究(監測技術評估)

台灣CCS總體策略規劃芻議

2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020

•國際合作、公眾諮商(成立CCS專屬網站進行國際交流與民眾溝通)

•政策推動(執行CCS策略聯盟) •技術研究(結合產官學各界CCS研發能量、舉辦大型CCS國際研討會、封存場址鑽井調查)

•技術研究(Pilot 注入) •政策推動(完成電廠排放標準訂定經濟誘因分析、CCS政策環評、公告國內CCS計畫扺換專案方法學)

•公眾諮商交流(舉辦pilot注入說明會)

• CCS產業團隊FID

•國際合作 •政策推動(CCS納入行政院優先施項目、完成政策環評草案、DEMO試驗法規訂定)

•技術研究(封存候選場址特性分析) •啟動公眾諮商 • CCS產業團隊啟動投資分析

•國際合作(合作項目確認) •政策推動(完成CCS法規架構) •技術研究(安全與健康評估) •公眾諮商(業界訪談、環保團體座談會) • CCS商轉及示範計畫啟動

執行第一個 注入量達 百萬噸級 商轉計畫

15 資料來源:淨煤主軸+ITRI團隊

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CO2 Storage 優先候選場址 (鹽水層)

台灣淨煤示範計畫候選場址位置圖

區域性二氧化碳運輸封存系統、 CO2 Shipping & EOR優先候選場

址(煤港)

17/58

台灣淨煤示範計畫候選場址位置圖

台電興達#1-#4(煤)

2×500MW, 2×550MW

台電興達#1-#5(LNG)

5×445MW

台電林口#1-#2(煤)

2×300MW

海湖(長生)IPP(LNG)

2×450MW

和平IPP(煤)

2x650MW

麥寮IPP(煤)

3x600MW

嘉惠IPP(LNG)

1x670MW

台電南部#1-#4 (LNG)

1×250MW, 3×290MW

TAIPEI

TAICHUNG

KAOHSIUNG

HUALIEN

台電大潭#1-#6(LNG)

2×740MW, 4x725MW

星彰IPP(LNG)

1x490MW

星元IPP(LNG)

1x490MW

台電台中#1-#10(煤)

10×550MW

台電大林#5-#6 (LNG)

1×500MW, 1×550MW

台電通霄#1-#6(LNG)

2×260MW, 1×360MW,

1×250MW, 1×370MW,

1×320MW

國光IPP(LNG)

1×480MW

新桃IPP(LNG)

1×600MW

豐德(森霸) IPP(LNG)

2x490MW

SNG候選場址 (燃煤廠+鹽水層)

資料來源:淨煤主軸、吉興公司(資料蒐集為2013年運轉中機組)

CO2 Scrubber 優先候選場址 (大燃煤廠)

Calcium Loop 優先候選場址 (電廠+水泥廠)

淨煤可帶給台灣之效益 以低價之煤替代昂貴之LNG除了每年可節省數百億

年度就業人數

降低碳排放量 扶植新能源產業2030年前達1000億產值

創造新就業機會2030年前達10萬個工作 提升能源安全

改善環境品質

1.安全存量:煤有90天,而LNG僅2星期 2.建立赴海外掌握淨碳化石能源能力

以淨煤取代傳統燃煤具有改善CO2,SOx,NOx,顆粒粉塵等排放

19

1.CCS技術之產業化具有兼顧解決氣候變遷及發展新能源產業、提升經濟並創造就業機會之效益，先進國家無不視其為關鍵能源產業技術。

2.CCS技術已是商轉成熟之技術， COP18會議後，全球已有共識將CCS技術做為減碳主要選項，目前最需要的是行動的決心及可實踐之計畫。

3.受先進國家經濟展望不確定之影響，國際上推動CCS示範計畫之進展顯得步履蹣跚，鑒於兩岸均擁有發展CCS產業之有利條件，此時正是切入示範計畫迎頭趕上之良機。

4.以煤取代LNG所節省每年600億以上之燃料費，是台灣掌握淨煤新能源產業萌芽之重要支柱，煤氣化技術(含煤製天然氣(SNG)、CTL、POLYGEN)及既有燃煤電廠二氧化碳捕獲設備是台灣「淨煤」示範計畫之優先候選選項。而境外EOR若具可行性將會是是台灣「淨 煤」之短期利基產品。

結語

2013/7/31 20

敬請指教