一、前言
歐盟執委會(European Commission)於2024年2月宣布下階段2040年氣候目標,將溫室氣體排放量較1990年減少90% ,作為實現2050年淨零排放目標的重要里程碑。同時提出產業碳管理(industrial carbon management)策略,以協助工業部門減少生產過程中的溫室氣體(greenhouse gas, GHG)排放,並在產業碳管理技術領域創造歐洲的經濟優勢。
為擺脫化石燃料依賴實現2050年淨零排放目標,各經濟部門已透過再生能源、資源循環利用、提高能源效率、替代生產流程製程及替代材料、碳利用等技術減少溫室氣體排放。然而,部分工業製程、交通運輸、供暖或農業仍是難以脫碳。圖一為歐盟根據氣候目標建模分析未來碳捕獲量及捕獲的碳源,預估至2040年每年碳捕獲量將達2.8億噸,主要來自工業製程排放;至2050年每年碳捕獲量則達4.5億噸,其中超過50%來自生物排放或直接大氣捕獲。
因此,歐盟下個階段將透過產業碳管理策略,開發一系列的技術來捕獲、儲存、運輸和利用工業排放的二氧化碳(CO2),以及移除大氣中的CO2,並設置監管和投資框架以支持產業碳管理技術的發展。
二、產業碳管理策略
(一)策略範疇
產業碳管理策略主要基於三大技術路徑及關鍵基礎設施:
1.捕獲CO2及封存(carbon capture and storage, CCS):捕獲化石、生物或大氣來源的CO2,進行永久且安全的地質封存。
2.碳移除:永久儲存來自生物或大氣的CO2,以移除大氣中的CO2。
3.捕獲CO2及利用(carbon capture and utilization, CCU):主要針對工業在合成產品、化學品或燃料中使用所有捕獲的CO2,但未來策略重點將聚焦於生物或大氣中的碳利用。
4.碳運輸基礎設施:為關鍵推動因素。捕獲的CO2若無法就地利用或儲存,則需透過運輸至需求產業進行利用,或運至封存場地。
(二)策略目標
歐盟過往已制定許多政策推動碳捕獲、儲存及利用與相關基礎設施的發展,如碳地質封存的CCS指令(CCS Directive)、歐盟排放交易系統(European Union Emissions Trading System, EU ETS)、歐盟碳移除認證框架 (提案中)、淨零產業法案(Net Zero Industry Act, NZIA)、跨歐洲能源基礎設施(trans-European energy infrastructure, TEN-E)法規,並提供創新基金和連接歐洲基金(Connecting Europe Facility, CEF)支持產業碳管理技術發展。
策略中擬定產業碳管理的三個階段目標,並制定共通的政策及監管框架,以激勵碳捕獲、封存、利用和碳移除技術方面的投資:
1. 2030年:達成淨零產業法案(Net Zero Industry Act, NZIA)擬定的每年至少封存5000萬噸CO2的目標,並佈署管道、船舶、火車和卡車等碳運輸模式。
2. 2040年:在大多數區域發揮碳經濟效益,以實現歐盟氣候目標,預計三分之一捕獲的CO2將成為歐盟單一市場內儲存或使用的交易商品。
3. 2040年以後:產業碳管理成為歐盟經濟體系的一部分,生物碳或大氣碳將成為碳相關的工業製程或運輸燃料的主要來源。
三、產業碳管理政策框架
(一)CCS
根據歐盟宣布的2040年氣候目標,需擴大部署CCS,以解決難以脫碳產業的排放問題,尤其是工業製程的碳排放。目前歐盟已採取多項措施支持CCS發展,如以EU ETS激勵產業捕獲化石燃料和工業製程產生的CO2,以及審查產業工業製程脫碳戰略等,以促進產業制定CCU或CCS的投資計畫。
CCS策略如下:
1.開發碳運輸或儲存的媒合平台,並提供透明的合約與採購機制
2.建立碳封存地點的投資地圖
3.藉由產業CCUS計畫的知識共享平台制定產業碳管理路徑圖
4.制定碳封存核可程序的逐步指南,尤其是跨價值鏈的責任風險與財務安全方面
5.敦促成員國採取產業碳管理行動,包含將碳捕獲需求和封存容量納入國家能源與氣候計畫(National Energy and Climate Plans)、制定透明的碳封存核可程序、推動碳價值鏈的制定跨境合作,以及提供地質數據以完善碳封存地點的投資地圖
(二)碳移除
至2050年,歐盟計畫以碳移除技術,平衡農業、航空等難以脫碳產業約4億噸的排碳量。然而,目前EU ETS、減量責任分配規定(Effort Sharing Regulation, ESR)、土地利用、土地利用變化及林業 (Land Use, Land Use Change and Forestry, LULUCF)等法規均未涵蓋產業碳移除,僅仰賴創新基金的激勵。
產業碳移除策略如下:
1.評估符合歐盟2040年及2050年氣候目標的碳移除需求量
2.制定產業碳移除政策和推動機制
3.透過Horizon Europe及創新基金促進碳移除技術的研究與創新
(三)CCU
歐盟為促進產業碳管理的循環經濟模式,將利用捕獲的CO2生產合成燃料、化學品、聚合物(polymer)或礦物,以生產永續產品減少對化石原料的依賴。據歐盟估計,歐洲僅化學產業每年的碳需求量約為1.25億噸,超過90%仰賴化石原料生產。目前歐盟已採取多項激勵措施,包含EU ETS提供航空產業2024年至2030年2,000萬個免費碳排配額;ReFuelEU航空法(ReFuelEU Aviation)與FuelEU海事法(FuelEU Maritime Regulation)中設定非生物來源的再生燃料(renewable fuels of non-biological origin, RFNBO)目標;永續碳循環(Sustainable Carbon Cycles)的政策文件設定在2030年前,化學和塑膠產品的製造中需使用20%的非化石碳原料。
CCU策略如下:
1.與產業界共同評估促進永續碳利用的方案,包含執委會後續提出的生物技術和生物製造倡議(Biotech and Biomanufacturing initiative)
2.藉由產業CCUS計畫的知識共享平台制定CCU的具體路徑圖
3.制定共通的產業碳管理框架,以評估碳價值鏈的氣候效益,並推動創新和永續的CCU應用
(四)碳運輸基礎設施
鑒於現有在歐洲運輸的CO2量有限,為滿足未來產業碳管理的需求,需加強投資與規劃運輸基礎設施。根據執委會聯合研究中心(Joint Research Centre, JRC)研究顯示,至2030年,碳運輸網(含管道及航線)將長達7300公里(佈署成本約122億歐元),至2040年更需增加至19000公里(佈署成本約160億歐元)。因此,歐盟計畫建立跨境、開放式、多模式的CO2運輸和儲存基礎設施,並擬定相應的政策和監管框架,以支持碳捕獲、利用和儲存技術的發展,與確保市場的公平和透明。
碳運輸策略如下:
1.擬定未來碳運輸監管方案
2.制定歐盟範圍內的碳運輸基礎設施規劃機制
3.推選歐洲協調委員(European coordinators)以支持跨境基礎設施的初期開發
4.制定EU ETS範圍內的碳排計算標準,確保碳泄漏的責任歸屬
5.建立CO2在捕獲到儲存過程中物質變化的最低標準,包含過程中的附加物質,以避免影響基礎設施或儲存環境
6.促進國際海事組織制定CO2海上運輸安全指南
四、未來效益
歐盟執委會估計,依據NZIA提出的目標2030年碳封存達每年5000萬噸,需要投入約30億歐元的儲存基礎設施、62億歐元至92億歐元的管道和船舶運輸基礎設施。預計自2030年起,伴隨歐盟碳價提高,產業碳管理技術將可創造450億歐元至1000億歐元的經濟價值,以及7.5萬至17萬個工作機會。
因此,為擴大發展產業碳管理技術,歐盟制定一個共通且全面的政策與投資框架。包含加強投資人才培訓與研發創新、引入可降低風險的金融工具,並建立知識共享平台,分享捕獲技術、運輸和儲存基礎設施、儲存地點、監管及標準要求、財政優惠措施等資訊,以促進利害關係人共同努力實現2040年及2050年氣候目標。