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加拿大智庫Fraser探討擴展碳捕捉與封存技術之商業瓶頸

Fraser釋出之研究報告針對碳捕捉、再利用與封存(CCUS)技術在規模化應用中所面臨的製程、設備與經濟可行性挑戰進行了深入的技術評估與審視 ,但歷史數據顯示,高達73%的應用皆屬於私營部門為了提高油氣產量而進行的「驅油增產」商業行為,僅有約27%真正投入於以氣候保護為目的的長期溫室氣體封存 。從材料科學與工程量級來看,由於碳氫化合物燃燒後產生的二氧化碳在分子重量上遠重於原始燃料(二氧化碳分子量約為天然氣的2.75倍、原油的3.18倍),代表要完全捕捉、運輸並封存能源產業所產生的二氧化碳,所需的管線與儲存基礎設施規模,將等同於甚至超越現有的油氣生產設施總體積 。

在製程改善與設備參數表現方面,全球現有的CCUS專案在實務操作中普遍存在「實際捕捉效率低於預期設計」的現象 。例如,美國懷俄明州的Shute Creek專案在35年的操作壽命期間,平均捕捉量僅達到設計產能的64%,導致高達1.2億噸的二氧化碳被迫直接排放至大氣中 。此類實際運轉數據的落差,暗示了未來工業界若欲達成嚴格的法規減碳目標,整個CCUS系統勢必需要進行超額設計與過度建設 。同樣地,亞伯達碳幹線(ACTL)專案的每噸操作成本在2020年至2023年間也大幅提升了60%以上 。此外,若比照加拿大過去建設大型輸油管線(如Trans Mountain等專案)屢屢遭遇環境監管、法律訴訟以及在地抗議而導致時程嚴重延宕與預算超支數倍的歷史經驗,大規模建置數百公里以上的二氧化碳高壓管線運輸網,在政治與社會層面上也將面臨極高密度的阻力 。

從成本架構與經濟可行性來看,CCUS是一項高度消耗能源與資金的純成本製程,其營運費用極易受到材料、勞動力及能源價格波動的衝擊 。殼牌公司(Shell)在加拿大推動的Quest專案即揭示了此一風險,其每噸規避二氧化碳的營運成本從2016年的34.70加幣,一路上漲80%至2023年的62.54加幣(約新臺幣1470元),在2022年甚至因上游製程異常與設備限制而攀升至79.90加幣(約新臺幣1878元)的高點 。這類成本在缺乏技術突破下持續 ballooning 的趨勢,使大型CCUS專案在缺乏政府外部高額補貼的情況下,根本無法達成盈虧平衡或轉向盈利 。