《 離岸碳封存(Offshore CCS)的政策芻議 》
發展離岸碳封存(Offshore CCS)是台灣邁向 2050 淨零碳排的關鍵策略。
不同工法的選擇,會直接決定專案在技術可行性、經費成本與環境影響
(如:地震、生態、漁業溝通)上的成敗。
綜合台灣地質現況與國際指標案例(挪威、日本、澳洲),
以下針對「斜向井」、「水平井」與「離岸平台」三種配置與工法進行綜合評估:
離岸碳封存三大工法綜合評估
1. 斜向井(定向鑽井)由陸注海
由陸地或近岸海堤往海域下方定向鑽進,將二氧化碳注入離岸的深部鹽水層中。
• 技術可行性:高。技術相當成熟,中油大林埔計畫(規劃中)與台灣西部沿海試驗多傾向此法,透過定向鑽頭可在地底下進行大角度轉彎。
• 經費成本:低。
因為鑽掘設備、高壓灌注與監測設備全部設在陸地上,省去極為高昂的海事工程、海上平台維運與海底管線鋪設費用。
• 環境影響:低。
對海洋生態、鯨豚、白海豚以及地方漁業海域的干擾最小,社會溝通難度較低。
• 國際指標經驗:日本苫小牧(Tomakomai)計畫。
這是全球最典型的「由陸鑽海」示範案例,成功從陸上發電廠與石化廠捕捉碳後,打斜向井注入離岸 3~4 公里的海底砂岩與鹽水層中,完全避免了對沿海漁業與港口營運的干擾。
2. 長距離水平井
鑽井至目標地層(如深度 800 至 3000 公尺的深部鹽水層)後,沿著高孔隙率的儲集層橫向延伸鑽進。
• 技術可行性:中高。
需精準的地質導向(Geo-steering)技術,以確保鑽頭維持在最佳的「蓋層」下方與「儲集層」內部。
鑽井初期成本較直井高,但因為水平段大幅增加了二氧化碳與地層的接觸面積,單井灌注量高,長遠來看可減少需要增打的井數。
地底段雖長,但地表或海床的足跡與直井相同。不過台灣地處板塊交界、斷層多,長距離水平井若經過未知微斷層,需有更嚴密的微震監測與水質防護。
• 國際指標經驗:澳洲 Goreng(Gorgon)計畫與部分北海專案。
在厚度大、延伸廣的鹽水層中,常利用高難度的水平井來擴大碳封存的擴散半徑,提升單井運作效益。
3. 離岸平台與海底管線
在遠海設立固定式或浮式平台,或直接在海床建立 subsea 注入系統,由船舶或長距離海底管線運送液態二氧化碳進行封存。
• 技術可行性:中。
需要極高規格的海事工程技術、海底高壓管線(防腐蝕與超臨界狀態維持)以及遠端監測運維能力。
不論是新建海上平台,或是改造廢棄的離岸油氣平台,其動員、海纜、船運、高壓防爆設備以及水下維護成本皆為天文數字。
海上施工對海洋生態有直接衝擊,且海底管線鋪設、船舶接駁容易與台灣西部發達的離岸風電場區、傳統漁場產生空間衝突,環評與社會溝通成本極高。
• 國際指標經驗:歐盟北極光(Northern Lights)計畫。
挪威此計畫是全球首個跨境商業化水下封存案例。
但特別的是,他們不使用海上平台,而是把歐陸收集的液態碳用碳運輸船運到岸上終端站,再透過一條 100 公里的海底管線,直接灌入海床下 300 公尺的「海底地底注入設施」(Subsea structure),封存在地底 2,600 公尺的深處。
台灣離岸碳封存的整合型策略建議
綜合上述分析,台灣在推動海域地質碳封存時,應採取分階段、複合式的工法配置:
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評估指標
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斜向井
(由陸注海)
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水平井
(地底橫向擴展)
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離岸平台 /
水下管線
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技術成熟度
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成熟
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中高
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複雜
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建置與運維成本
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最低
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中等
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極高
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海域環境衝突
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微乎其微
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無額外影響
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極高(風場、漁業)
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最適合台灣的定位
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近岸先導與萬噸級試驗
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擴大單井灌注效能
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遠期大規模商業化
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• 首選策略(效法日本苫小牧):
台灣在發展初期,應以陸地架設鑽機、打斜向井(或斜井加水平井)進入苗栗、彰化或高雄近岸海底的鹽水層為主力。如此可完全避開海事工程的高昂投資,並降低對沿海鯨豚與漁業的環評阻力。
• 結合水平鑽井提升經濟效益:
西部海域鹽水層潛力巨大(估計達數百億噸),可利用斜井入海後,順著地層轉為長距離水平井,在單一鑽井足跡下極大化碳封存的總量。
• 遠期借鏡挪威模式:
當未來封存量達百萬噸商業規模、必須往更遠的深海發展時,台灣應優先考慮無人化海底灌注系統(Subsea)搭配海底管線,而非蓋新的離岸平台,以因應台灣海峽多颱風、多地震的嚴苛環境考量。
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