「碳管理策略」美國能源部如是說
前言
美國能源部十月時公開了碳管理策略，我稍微翻譯整理如下，有興趣者可自行再去瀏覽原始文件。
美國在碳管理範疇底下談得內容主要是CCS和DAC，而且是除了CCS之外只談碳移除（目前碳移除技術分類中點源污染捕捉只認定BECCS，其他一般工廠煙囪捕捉的算是減量類）。
因此，如果看到碳管理三個字還只有想到怎麼做減量，那就非常落後了。
背景脈絡
美國能源部 (DOE) 公布的《碳管理策略》是一份針對本世代末期的綜合路線圖，旨在推動多元碳管理解決方案，符合拜登總統的氣候、經濟與社會政策目標。碳管理是一個廣義的術語，涵蓋捕捉、運輸、轉化和儲存二氧化碳 (CO2)，甚至包括直接從大氣中移除 CO2 的技術；是能源部應對氣候變遷的重要手段之一。
美國要實現2035年電力部門淨零排放和2050年全經濟體淨零排放的目標，碳管理技術的加速推動已勢在必行。拜登總統已要求各政府部門負責實施當責的碳管理政策，確保這些措施能為利害關係人帶來明確利益，並提供堅實的環境保護成效。
能源部的《碳管理策略》著重於近期內的行動，為未來數十年內擴展碳管理奠定基礎。該策略的主要目標包括：
- 將研發資金集中在優先使用案例上
- 建設關鍵地區的 CO2 運輸和儲存基礎設施
- 支持其他聯邦機構制訂依據科學基礎的政策與法規
- 與社區及勞工密切合作，確保專案的社會和環境效益
- 支持氣候外交，推動全球範圍內的碳管理技術
該策略經由與社區及多方利益相關者的廣泛討論制定而成，目的是讓那些最希望實施碳管理專案的社區獲得最大化的氣候、經濟及環境效益。同時DOE 也認識到，某些社區對於碳管理技術仍存在安全和有效性的顧慮，並將此列為策略中須積極處理的問題。
範疇定義
《碳管理策略》中將碳管理定義為一個廣泛的技術組合，主要用於捕集、運輸、轉化和儲存 CO2，並且包括直接從大氣中移除 CO2 的技術。這些技術的最終目的是為了減緩氣候變遷。
碳管理技術涵蓋以下幾個核心領域：
- CO2 捕捉：來自固定排放源（如電廠和工業設施）的廢氣捕捉，以及利用直接空氣捕捉技術從大氣中捕捉 CO2。
- CO2 運輸：透過管道、卡車、火車和船隻等多種方式將 CO2 運輸到儲存或轉化設施。
- CO2 轉化：將捕捉到的 CO2 轉化為建築材料、燃料和化學品等具有經濟效益的產品。
- CO2 封存：將 CO2 永久地儲存在深層的地質構造中，如地下岩層 。
能源部的策略特別強調碳管理的技術整合，並優先支持使用專門的地質儲存方式，而非增強石油開採技術。
組織結構與預算
美國能源部 (DOE) 的碳管理工作由多個辦公室共同推動，這些辦公室在2023財年共獲得超過5億美元的年度經費。此外，根據兩黨基礎設施法案 (Bipartisan Infrastructure Law, BIL) 的撥款，DOE 還額外獲得了120億美元的一次性資金，用於支持各類碳管理活動。
DOE 內部多個辦公室分別負責不同的碳管理專案和活動，包括：
- 化石能源與碳管理辦公室 (FECM)：負責碳捕捉、運輸、轉化與儲存的研究與開發專案，主要是每年有經費支持的專案
- 潔淨能源示範辦公室 (OCED)：負責使用 BIL 資金來支持碳捕捉的示範專案、直接空氣捕捉中心 (hubs) 和氫能中心等項目
- 貸款計畫辦公室 (LPO)：主要處理碳運輸和儲存基礎設施的融資，並且提供貸款保證，支持具有長期經濟效益的專案
2022年至2024年間，能源部針對碳管理的年度經費分配如下：
- CO2 運輸與儲存：年度經費約9,300萬至1億1,000萬美元
- 固定源碳捕捉：年度經費約9,900萬至1億3,500萬美元
- CO2 移除：年度經費約4,900萬至7,000萬美元
除了年度預算之外，DOE 透過 BIL 和《通脹削減法案》(Inflation Reduction Act) 進一步提供專項資金，用以支持六個碳捕捉示範專案、大型試點專案、以及四個直接空氣捕捉中心等項目，預計這些專案將涵蓋多個地區，建立碳捕捉、運輸及儲存的全面性基礎設施。
DOE 也投資於跨部門的基礎科學研究，支持碳移除的基礎技術開發。例如，基礎能量科學 (Basic Energy Sciences, BES) 部門致力於二氧化碳的化學轉化、分離系統、以及材料轉化的技術研究，這些研究對於長期碳管理技術的發展至關重要。
願景目標
《碳管理策略》中闡述了碳管理技術的願景，這些技術被認為是美國實現淨零溫室氣體排放目標的關鍵。該策略願景基於多項分析與報告，包括美國的《工業減碳路線圖》、《氫能戰略》以及《實現淨零排放的化石能源與碳管理戰略願景》等。
根據這些報告，DOE 的願景包含以下幾個核心觀點：
- 實現氣候目標的必要性：碳管理技術對於美國和全球達到氣候目標是不可或缺的。這些技術不僅有助於減少當前排放，還能移除過去的歷史排放，並處理難以消除的殘留排放。
- 經濟可行性：在某些使用案例和地理區域，碳管理技術已具備經濟可行性。隨著技術進步和成本下降，這些技術有望在未來幾年中進一步擴大應用。
- 安全且經證實的減排策略：碳管理技術的安全性已通過能源部多年的技術驗證，並且在現有的監管框架下，這些技術可以在保護公共健康和環境的同時推進減排目標。
- 提供高品質就業機會：碳管理技術能為美國各地勞工提供與淨零排放承諾相符的高品質工作機會，尤其是特別依賴化石燃料就業的區域。
- 社區影響與參與：不同社區對於碳管理技術的看法差異巨大，一些社區可能會受到不成比例的影響。因此DOE 強調，必須透明且盡早與受影響的社區進行溝通，確保這些技術的施行能符合社區需求，並帶來公平的環境與健康成果。
重點技術與案例
《碳管理策略》將重點放在發展多種碳管理技術，並針對優先使用案例投入資源，以促進這些技術的商業化。這些重點技術包括二氧化碳捕捉與封存 (CCS)、直接空氣捕捉 (DAC)、以及相關的碳去除與轉化技術 。
二氧化碳捕捉與儲存 (CCS)
CCS 技術旨在從工業和電力設施等固定排放源捕捉 CO2，並通過管道或其他運輸模式 (如卡車、火車和船隻) 將其運送到深層地質構造進行永久儲存。這項技術是許多高碳排放行業，特別是水泥和石化業，實現碳中和的關鍵途徑之一。目前CCS 已在全球多個專案中取得成功，並被視為減少溫室氣體排放的重要技術。
直接空氣捕捉 (DAC)
直接空氣捕集技術能直接從大氣中移除 CO2，並將其儲存於地質構造或轉化為具經濟價值之產品。DOE 投入資金於多個 DAC 中心，並計畫進行相關技術的示範與商業化發展。這些技術被認為是未來對抗氣候變遷的關鍵，特別是在解決殘餘排放和歷史性排放問題上。
氫能與碳管理技術結合
DOE 也強調了碳管理與氫能技術的結合，特別是低碳氫的製造與儲存。碳捕捉技術被應用於氫能製造中，以降低其碳排放強度，並為未來的清潔能源系統提供解決方案。這些技術預計會成為能源轉型的重要組成部分。
案例分析
DOE 透過建立多個示範專案來驗證這些技術可行性。例如：
- CarbonSAFE 計畫：這是一項由兩黨基礎設施法案 (BIL) 提供25億美元資金支持的計畫，旨在開發 CO2 封存中心，並進一步建設基礎設施來促進 CO2 捕捉和運輸。
- DAC 區域中心計畫：該計畫獲得了35億美元的資金支持，目的是在全國建立多個 DAC 區域中心，促進直接空氣捕捉技術的規模化應用。
其他技術支援
DOE 同樣投資於未來減碳技術發展，例如能量密度更低的碳捕捉技術（如薄膜和化學循環），以降低技術成本和能耗。此外，DOE 也投入資金進行前期工程設計研究，以幫助降低未來碳管理專案的成本。
跨部門與國際合作
《碳管理策略》不僅依賴於技術創新與專案實施，還強調跨部門合作和國際協作的必要性，以確保碳管理技術能夠全面發展並實現全球範圍內應用。
聯邦政府內的協同工作
美國能源部與其他聯邦機構如環境保護署 (EPA)、國土安全部、商務部等密切合作，共同推動碳管理的政策與法規。這些機構協同工作，確保碳捕捉、運輸和封存技術符合環境保護和公共健康標準。例如，DOE 與 EPA 聯手開展環境影響評估和技術監管，確保在推動碳管理技術的同時，能最大限度地保護社區健康和安全。
此外，DOE 也與地方政府合作，為地區性碳管理專案提供支持，並鼓勵在政策執行中尊重地方需求與環境標準。這種多層次的合作使 DOE 能夠有效地在全國推動碳管理專案。
公私部門合作
DOE 的碳管理策略高度依賴公共與私人部門之間的合作夥伴關係。能源部透過各類計畫，如「碳捕捉技術示範專案」，與私人企業進行合作，並透過成本分攤和貸款擔保等措施，激勵企業在碳捕捉基礎設施上的投資。這種模式不僅加速了技術商業化進程，還降低了企業在開發新技術時的經濟風險 。
同時DOE 也與學術界和研究機構密切合作，提供技術支援和研究資金，以推進碳管理技術研發。例如DOE 與美國國家實驗室合作，進行碳捕捉技術的前沿研究，這些技術未來可能會顯著降低碳管理的成本和能耗 。
國際合作
在全球層面上，DOE 透過與其他國家合作，加強碳管理技術的推廣與應用。這些合作不僅包括技術交流和資源分享，還涉及氣候外交和國際承諾實施。美國與歐盟、亞洲及其他地區的國家已開始協作，共同發展碳管理技術，以促進全球溫室氣體減排 。
此外，DOE 的策略也支持將碳管理技術融入《巴黎協定》框架內，透過國際合作和技術轉讓，幫助發展中國家加快能源轉型，實現全球淨零排放目標。這種國際合作不僅有助於擴大碳管理技術市場，還可以促進全球共同應對氣候變遷的努力 。
社區參與
跨部門合作的另一個重要組成部分是確保社區參與和公平性。DOE 的策略強調，碳管理技術必須確保弱勢社區的利益得到保障，並通過早期且透明的參與過程，讓社區有機會參與決策。能源部制定了「社區利益計畫框架」，以確保每個專案都能為當地社區帶來經濟、環境和社會效益。
總結
美國能源部 (DOE) 公佈的《碳管理策略》是一份旨在推動美國實現淨零排放的重要藍圖。這份文件全面闡述了碳管理技術的關鍵角色，並制定了具體的行動計畫，以支持碳捕捉、運輸、轉化和封存技術的研發與商業化。透過技術創新、跨部門合作和國際協作，DOE 致力於確保這些技術能在2030年前達到商業規模，並為美國實現2050年淨零排放的長期目標奠定基礎。
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