碳捕集(CCS)商機擴大:電力公司、鋼鐵搶進布局,卻難解監管與漂綠爭議

圖片來源:Reuters/TPG

2025年3月27日(優分析產業數據中心) -

當前碳捕集與封存(CCS)技術在產業應用上,主要集中於電力、石油天然氣與重工製造業這三大終端用戶。其中,電力與石油天然氣業因本身就是高碳排放來源,因此成為最早導入CCS技術的產業。2024年,電力與石油天然氣產業的CCS市場規模達到58.23億美元,預計到2029年將成長至178.53億美元,年複合成長率達25.1%。

如最近,Chevron(CVX-US)已在其液化天然氣(LNG)項目中部署CCS,包括Calcasieu Pass(2022年啟用)與Plaquemines LNG(預計2024年底開始生產)等場址。其中Calcasieu Pass於2022年開始生產LNG,Plaquemines LNG於2024年12月達到首次LNG生產。

另一方面,製造業則是成長最快的終端用戶,涵蓋鋼鐵、水泥、化工與煉鋁等碳密集產業。2024年,該產業的CCS市場規模為12.11億美元,預估至2029年將突破50.12億美元,年複合成長率高達32.9%。這些產業雖具備高碳減排潛力,但通常缺乏自行建置CCS系統的能力,因此多與專業技術公司合作。

例如:

  • 鋼鐵產業:全球碳排放約有8%來自鋼鐵製程,傳統高爐煉鋼仰賴煤炭產生大量CO₂,透過CCS技術可在排放源捕集碳氣,導入地質封存以降低總碳排。

  • 水泥產業:水泥煅燒過程會釋放大量CO₂,是不可避免的製程排放來源,CCS可直接捕集這類“製程碳排”。

  • 化工產業:像是氨氣製造需消耗天然氣,產生大量CO₂副產品,導入CCS有助於減少整體碳排。

  • 煉鋁產業:電解製鋁會排放二氧化碳,CCS能在電解階段直接捕集氣體進行處理與封存。

在這些應用中,企業多半仰賴外部CCS技術供應商提供整套解決方案,如:

  • Exxon Mobil(XOM-US)與工程低溫設備製造商Chart Industries(GTLS-US)合作,為燃料電池廠商Bloom Energy(BE-US)提供碳捕捉與儲存技術。

  • Baker Hughes(BKR-US)與Frontier Infrastructure合作開發懷俄明州的大型CCS基地(Sweetwater Carbon Storage Hub),提供井設計、壓縮與監測等關鍵技術。

  • Aker Solutions、Fluor、Babcock & Wilcox則負責EPC(設計、採購、建造)整合工程。

  • Linde與三菱重工則是碳捕集設備與系統整合的專家。

捕集後如何處理?

捕集後的二氧化碳(CO₂)主要透過兩種方式運送至封存地點:管線(pipeline)船舶(ships)。目前全球市場仍以管線為主要運輸通道,2024年占整體碳捕集與封存(CCS)市場的79.5%,預計到2029年將進一步上升至83.5%。這類運輸方式通常用於距離1000公里以內的封存場域,適合長距離、大量、穩定輸送的需求。以美國為例,全國約有6500公里的CO₂專用管線,其中如Cortez Pipeline可每日輸送高達2800萬噸的CO₂,顯示其在產業規模化發展中的效率與經濟性​。

另一方面,船舶運輸雖然在2024年僅占20.5%的市場比重,預計2029年將降至16.5%,但其靈活性與跨境應用潛力,使其成為補充管線佈局的關鍵手段。尤其在歐洲,已開始小規模地將高純度CO₂透過船舶從大型排放源送往沿海分銷終端,支援海底地質封存設施的運作。儘管仍面臨技術成熟度與基礎建設限制,船舶運輸正逐步發展為全球CCS市場中具戰略價值的補充選項​​。

封存過程是將捕集後的二氧化碳(CO₂)直接注入地表下方的岩層結構中。這些封存場主要包括三種類型的天然地質構造:枯竭油氣田、深層含水層,以及地下鹽穴。這些多孔性的地質構造原本就能儲存天然氣、油或鹵水,因此具有良好的密封性與儲存穩定性,適合作為CO₂的長期封存場域。整個封存作業通常會透過注入井(如美國EPA規範的Class VI井)進行高壓注入,將CO₂壓入幾百到數千公尺深的地層,並透過封蓋層(caprock)與監測技術確保不會洩漏至地表。這種方式不僅能將二氧化碳永久隔離,有效減緩氣候變遷衝擊,也成為全球碳移除策略的重要一環​。

使用CCS的爭議與政策上的阻礙

碳捕集與封存(CCS)技術雖被廣泛視為實現淨零排放的關鍵手段,但在產業界與環保團體之間,仍存在不少爭議。

最大的爭議在於,CCS可能會延長化石燃料的使用壽命。由於只要捕集部分二氧化碳(CO₂)就能達到排放標準,一些傳統高碳排放的設施,例如燃煤電廠或煉油廠,便能繼續運作。這讓部分批評者擔心,企業會傾向在現有設施上加裝CCS,而不是徹底轉向再生能源,例如太陽能或風力發電。環保團體進一步指出,有些企業藉由「部署CCS」來標榜環保形象,實際上卻未真正改變能源結構或顯著減碳,可能形成所謂的「漂綠」行為——也就是名義上環保、實際上成效有限。

行政與監管流程的延宕也是一項爭議焦點。以美國環保署(EPA)核發的Class VI井許可為例,Class VI井的運營受到《安全飲用水法》(Safe Drinking Water Act, SDWA)和EPA的地下注入控制(UIC)計劃的規範。但企業普遍反映審批流程繁瑣、效率低落,導致項目時程與預算受到嚴重影響。例如REX American Resources(REX-US)在伊利諾伊州的CCS項目,儘管捕集與壓縮設施早已完成,卻因EPA許可延遲,使得整個項目延宕數月,影響營運進度與成本控制。

此外,CCS技術本質上是將CO₂長期封存於地下地質結構中,但其長期安全性仍存在疑慮。部分地區擔心可能出現氣體洩漏、地層變動,甚至引發地震,這些潛在風險至今尚無法完全排除。

最後,政策穩定性亦是企業投資CCS的重要考量因素。自川普政府上台以來,對碳稅與環保政策的立場尚不明朗,使得相關補助是否延續備受關注。許多CCS項目仰賴如美國「45Q稅收抵免」等政策補貼才能維持財務可行性,一旦政策收緊或取消,企業投資回報恐將受到直接衝擊。

45Q稅收抵免是一項美國聯邦激勵措施,最早自2008年推出,2018年範圍擴大至其他有害氣體,並於《2022年通脹削減法案》進一步提高免稅金額,提供每噸CO2封存85美元的稅收抵免。其核心是提供每噸捕集與封存CO₂的稅務減免,目前已有多個州獲得了管理Class VI井的自主權,包括北達科他州、懷俄明州、路易斯安那州和西維吉尼亞州。但未來是否持續,仍取決於聯邦政府的政策走向。

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