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獨家》台積聯手台塑化「碳捕捉」!每度電多1.5元,火力發電變低碳?

如果把全台灣的綠電通通給台積電,竟然還是不夠用!隨著氣候倡議組織標準大轉向,沉寂多年的碳捕捉與封存終於迎來落地可能。台積電與台塑石化兩大工業巨頭正式簽約合作,開啟天然氣電廠碳捕捉封存的研究。牽動台灣半導體的減碳大戰,已經開打。

台積電-台塑石化-麥寮-碳捕捉與封存-SBTi-環境部-去碳電力-減碳-氣候-台中火力電廠-火力發電-天然氣-淨零 台電目前正於台中火力電廠興建示範碳捕捉機組,預計明年底啟用。圖片來源:台灣電力公司提供
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台大地質科學系有間斷層掃描實驗室,擺著全台唯一岩心斷層掃描儀,要價超過2000萬元。它能把岩心樣本做360度精細掃描,從材質、結構到密度,都能看得一覽無遺。

這岩心測試,並不是單純的科學實驗,更牽動了台灣產業的競爭力。

台積電-台塑石化-電力-減碳-火力發電-麥寮-碳捕捉-碳封存-台大-地質科學系-新碳勘科技研究中心-斷層掃描機台大新碳勘科技研究中心主任電腦斷層掃描機。(王建棟攝)

「我們把二氧化碳灌注到不同岩心樣本,觀察氣體在岩縫中的流動狀況,」台大地質科學系教授劉雅瑄說。

這牽涉了台灣佔比8成的火力發電,能不能變成「低碳電力」,讓台積電等半導體與AI伺服器供應鏈業者,能夠符合Google、蘋果、亞馬遜這些國際大客戶的減碳要求?

火力發電有可能變成「低碳電力」?

今年,氣候界有3件大事發生,讓CCS(Carbon Capture and Storage,碳捕捉與封存)在台灣第一次看到落地可能性。

6月,兩大工業巨頭,台積電與台塑石化正式簽約,將展開合作研發天然氣發電碳捕捉與封存技術。

同樣在6月,全球最重要的氣候倡議組織SBTi也修訂標準,讓加裝CCS的火力發電,也有機會被認定為「低碳電力」,不再獨尊再生能源與核電。

8月底,環境部也首度公告「二氧化碳捕捉後封存管理辦法」,是推動碳封存的法規基礎,建立了封存場址探勘、環境影響評估與環境監測制度。

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三件大事中,最關鍵的是台積電與台塑石化這樁真金白銀的合作。他們將研究把麥寮燃氣電廠捕捉下來的二氧化碳,封存到台西鹽水層下的技術可行性。

台積電與台塑石化跨界合作,聚焦「碳捕捉與封存」

減碳,是台積電廠務副總經理莊子壽心心念念的事。從台積電承諾2050年淨零那年起算,至少苦思了5年。

人在鳳凰城出差的莊子壽,接受《天下》記者越洋採訪時透露,關鍵時間點在一年前。

在Semicon永續論壇上,莊子壽第一次公開講出醞釀多年的想法:「如果不推動『移除台電煙囪』計劃,淨零目標就只是空談,」他說的就是碳捕捉與封存。

台積電-台塑石化-電力-減碳-火力發電-麥寮-碳捕捉-碳封存-台大-莊子壽台積電廠務副總莊子壽親赴北海道考察,有望加速推動碳捕捉與封存。(天下資料)

第二個關鍵,是他去年親自跑了一趟北海道,考察苫小牧市運作10年的碳捕捉與封存示範場址。莊子壽說,正是因為親眼看到北海道「做出來了」,技術與監測都相對成熟,才讓他確定這件事可行,決定加速推動,也成功取得董事長魏哲家的支持。

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莊子壽說,台積電目標是在2035年前,解決佔台灣8成電力的火力電廠碳排,剩下2成靠再生能源,不足的才用綠電憑證解決。

在國發會2022年公布的淨零路徑,也將「碳捕捉與封存」視為關鍵戰略之一,目標是在2040年後,讓至少3成的火力發電都能加裝碳捕捉。

但要從誰的碳開始捕起?

台積電找上了台塑石化。雲林麥寮電廠是台灣最大的民營電廠,正在進行煤改氣大工程,總裝置容量240萬瓩,完工後預估佔全台燃氣發電裝置容量約7%,是穩定供電的要角。

長期研究碳封存的台經院副院長左峻德認為,如果在設計階段就把碳捕捉機制跟電廠一起規劃,效益最大,成本也會比事後加裝低。

台積電為什麼非做不可?

全台綠電都給台積電夠嗎?只能達標4成

台積電在全球減碳最大的挑戰,就是台灣。

根據台積電永續報告書,海外營運據點的範疇一、範疇二排放已連續多年淨零,等於台積電在製程與用電這兩塊的碳排壓力,可說全落在台灣。

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左峻德依台積電永續報告推算:2025年台積電在台用電量約258億度,其中僅約一成來自再生能源。隨著台積電公告新廠陸續投產,2028年台積電在台總用電需求,估計將攀升到約537億度。

若以台積電宣示的2030年再生能源佔比60%為目標,照左峻德推估,即使把全台的綠電都給台積電,也只能達標4成。

但在台灣,最典型的無碳電力:風電光電、地熱、核電都不易大量擴充。

過去幾年,左峻德一直苦思這難題怎麼解。今年6月,答案出現了。國際企業淨零標準機構SBTi發布2.0版標準,第一次把加裝碳捕捉技術的天然氣電廠,認列為「低碳電力」。

SBTi回應天下雜誌詢問時表示,這次轉向反映的是「技術中立」,讓企業依照自己市場的可信技術減碳,同時讓標準更清楚、更務實,也不放鬆淨零企圖心。

台積電-台塑石化-電力-減碳-火力發電-麥寮-碳捕捉-碳封存-台大-台電楊明偉博士團隊台電碳捕捉封存試驗區,圖為台電楊明偉博士團隊。(邱劍英攝)

然而,燃煤即使加裝CCUS(Carbon Capture, Utilization, and Storage,碳捕捉、利用與封存),也不在這份認可名單裡。左峻德強調,全世界對燃煤電廠基本上反對,科技大廠如果採購燃煤加CCUS的電,會被環團認為是漂綠。因此天然氣加CCUS,成了主流選項。

碳捕捉封存要成本誰來出錢? 不全靠政府補貼

技術有了方向,還要商業模式。

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左峻德算過,一座加裝碳捕捉的大型燃氣電廠,每度電成本將從3.4元增加到4.9元,等於多付約1.5元,跟綠電成本相仿。

在資金上,左峻德認為台灣不需要全靠政府補貼。挪威、荷蘭等歐洲案例,主要都仰賴政府與歐盟補助推動。

台積電-台塑石化-電力-減碳-火力發電-麥寮-碳捕捉-碳封存-台大-地質科學系作為全台最大的民營電廠,麥寮電廠與台積電合作推動天然氣碳捕捉。(天下資料)

「台積電不需補貼,只要有低碳電力,就有市場,」他認為,台灣既有企業購電合約(CPPA)加上綠色融資機制已經運作良好。企業簽20年購電合約,電廠向銀行申請綠色融資,政府提供8成保證,延伸到CCUS燃氣電廠,同樣可行。

為了提供推動去碳電力底層架構,台經院3年前跟英國標準協會(BSI)合作,去年底發布了由台灣與BSI共同制定的全球首套電力去碳監測與核算標準PAS247,目前正在研究第三方查證標準PAS248,才能後續推動去碳電力核算。

地質系教授3年前推碳封存,如今法規與企業帶動爆發

企業合作之外,還有一條學術端的路線,也默默走了好幾年。

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劉雅瑄是罕見的跨領域學者。大學念土木工程,碩士與博士念環境工程,卻在地質系任教近20年。

4年前,她在台大地質系成立「新碳勘科技研究中心」,乍看之下不太懂在做什麼,要看英文翻譯才懂,Science and Technology Research Institute for De-Carbonization,最重要任務就是研究如何以碳封存幫台灣去碳。

台積電-台塑石化-電力-減碳-火力發電-麥寮-碳捕捉-碳封存-台大-地質科學系-劉雅瑄台大地質系教授劉雅瑄身兼跨領域學者,是奠定台灣碳封存科學與法規基礎的關鍵推手。(王建棟攝)

10年前,她看到歐洲離岸風電業者開發台灣海域時,儘管做了海域地質探勘,資料卻都沒留在台灣。「台灣人對於腳下踩的土地,其實非常不了解,」她想留下更多資料,兩年前攜手國海院,將於台大竹北校區建構台灣第一座國際級岩心資料庫。

學術研究,為的是解決碳問題。

「3年前我開始推碳封存,根本沒人理我,」劉雅瑄自我解嘲說,今年風向才轉變。因為,科技供應鏈開始意識到,如果不做,無法達到減碳承諾。

她也是環境部「二氧化碳捕捉後封存管理辦法」的主要規劃幕僚之一。

今年,這三塊拼圖:台灣法規、國際標準與企業決心都到位了。就連台電也動起來。

長遠目標:不只是碳,一併過濾掉PM2.5

台電電源開發處技術發展組組長陳信童受訪說,台中火力電廠今年5月已取得施工執照,正在興建示範碳捕捉機組,預計明年底啟用,每天預計可捕捉6噸二氧化碳。同時,台電綜合研究所也想把抓下來的碳再製成合成甲烷,取代化石燃料。

下個問題是,捕下來的碳要放在哪?

陳信童說,目前鎖定台西盆地的鹽水層。台電正規劃提出申請探勘,範圍就鎖定在台中電廠與林口電廠外海。

但莊子壽也指出,目前最大制度瓶頸,是現行法規還沒有定義何謂「去碳電力」。這牽涉到電業法等相關法規的修改,才能有後續定價、憑證、交易等配套措施。

台積電更長遠目標,是希望除了麥寮,未來桃園大潭與高雄興達等天然氣電廠也能加裝碳捕捉。莊子壽強調,碳捕捉工程若設計得當,可以同時把PM2.5一併過濾下來,這是爭取地方居民與社會支持電廠永續營運的關鍵。

「大家對火力電廠印象都是灰濛濛的天空,」莊子壽相信,如果能同時解決碳排與空污這兩個問題,電廠才能被社會接受、永續經營。

台灣晶片龍頭與最大民營電廠攜手,體現的是儘管再生能源推動不易,企業仍想方設法減碳。現在才剛起步,接下來還有法規與商業模式等挑戰,需要主事者決心,才能真正往前走。

(責任編輯:池珮筑)

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