中央研究院昨日(30)发布「台湾净零科技研发政策建议书」,院长廖俊智表示,以科技研究角度研析净零排放技术,指在「创造足够的零碳电力」。建议书中列了几个应「尽速推动」的高风险高效益技术,包括去碳燃氢、地热、海洋能、高效太阳光电系统、生质碳汇等,希望藉由落实净零科技,带动我国能源转型及产业转型,迈向2050净零。
发电碳排占比48% 零碳电力是净零关键
中研院昨(30日)举行「台湾净零科技研发政策建议书」发布记者会,环境变迁研究中心主任陈于高说明,建议书以科技为核心,横跨能源减碳、制造业减碳、碳汇等六大主题,在科技研发同时,应兼顾经济与社会科学面向配套措施,包括政策诱因、法制环境、社会沟通等。
建议书指出,净零科技研发须先考量减碳效益,优先着手主要排碳部门,讲求研发速度与布建规模,并兼顾能源的多元性、本土性及分散性。目前我国温室气体排放量超过九成来自能源部门,其中发电温排就超过48%,且未来能源使用将以电力供应为主,「创造足够的零碳电力」成为净零策略的关键。
针对零碳电力的科技研发选项,建议书以客观角度分析技术优势、既存限制与未来挑战,依照风险效益及技术发展,以「尽速推动」、「扩大推动」、「持续推动」及「密切追踪」四个层次分层讨论目前可能的作为。
去碳燃氢、地热等五大项技术 「尽速推动」成为零碳电力新选项
其中被列为「尽速推动」的技术,虽然推动风险高,但若成功将带来显著净零效益,指是目前因技术尚未成熟,而没有广泛推动。包括去碳燃氢、地热、海洋能、高效太阳光电系统、生质碳汇等五项技术。
陈于高逐一解释,去碳燃氢技术是将甲烷(CH4)裂解为氢(H2)及固态碳(C)。氢可直接用于发电,成为低碳(甚至零碳)基载电力,固态碳能作为工业原料、建材或备用能源。只是技术原料的天然气尚非绿色能源,且仰赖进口,技术上也必须再降低天然气生产端之甲烷逸散,未来仍有待克服。
不过他也提到,欧盟近期通过2035年前将「低碳排天然气发电」暂纳永续分类,去碳燃氢技术若能持续降低碳排,可能成为「准绿电」来源,有助缓解我国绿电严重不足的困境。
建议书也指出,我国应强化探勘并积极开发「深层地热」。陈于高说明,因台湾位于太平洋火环带,大量地热属于自产永续能源。且地热发电潜能浅层约1GW、深层超过30GW,可自产、再生,又可提供大量基载电力。
但目前地热初期钻探的投资风险高,且必须考量环境影响、完善社会沟通,未来也须持续发展精细探测(Mapping)及探勘取热(Drilling)技术,并制定地热专法,强化推动诱因。
黑潮流速快又稳定 中研院:洋流发电及海洋温差发电潜能高
至于海洋能,陈于高解释,台湾东岸黑潮洋流流速快又稳定,是洋流发电及海洋温差发电潜能极佳的区域,与地热相似,不仅是自产的再生能源,更是大量基载电力来源。但选址及海事工程方面仍具挑战,涡轮发电机固定及电缆输送技术亦尚待开发。
陈于高建议,应尽速进行海洋能潜能区位水文及地质的精密调查、探勘,投入海流发电机组的研发及建置,并发展海洋工程技术,以加速建构海流电力并接陆域电网技术之开发。此外,也应于东海岸积极探查适合场址,以推动海洋温差发电,提升对海洋自有能源的利用率。
目前发展相对成熟的太阳光电技术,建议书则指出,因我国地狭人稠,在技术面上应以提高单位面积发电效益为目标,「以科技换取土地」,积极发展下世代高效率低价位光电模组(效率约30%),提高单位成本的光电转化效率,降低土地需求压力。
第五项为生质碳汇,「简单来说就是行光合作用的植物,」陈于高说。主要可以运用在不适耕作或休耕的土地上,种植短期收成的生质作物,透过热裂解技术产生「生质氢」发电,剩下的碳就是固体的生物碳,不易回到大气中。
但必须克服的挑战,包括我国土地面积不大,耕地分散、植物料源集中不易,也尚待开发生质裂解产氢及生产生质化学品的技术。陈于高建议,除了对我国森林地进行计画性疏伐,提升国产木材产量,协助扩大碳汇与生质料源外,同时也应投入生物技术及生物制程技术(Bio-based processing)的研发,增进碳源利用、生产生质化学品及能源产品,如生质燃料、航空燃油等。
中研院:科技给我们希望,但不是要我们浪费
在「扩大推动」中有一项是「社会、 经济措施」,陈于高表示,净零科技是转型关键,但经济与社会促成因素更是不可或缺。应重新设计电价公式使电价合理化,尽速推动、实施碳税费,并完善资金有效运用与分配机制,养成「排碳付费」的观念。社会措施部分,应促进公私协力,建立公民参与、社会沟通、公正转型等机制。
中研院估算,原有直接燃烧能源电气化50~90%后,电力需求便须3900~4900亿度,加上电力成长率2.5%,用电需求约5876亿度,需要积极增加风力发电及太阳光电的装置容量,也应积极抑制电力需求。
陈于高也说,乐观来看,2050年电力来源有三主力,去碳燃氢占比27%、风光占39%、地热、海洋、水力等占34%,初步估算可供给5865亿度无碳电力,不过,他强调,「科技给我们希望,但不是要我们浪费。」
资料来源: 环境资讯中心 (https://e-info.org.tw/node/235586)