能源善道（7）：生物能源與碳捕集儲存 邁向淨零未來的雙重支點

馬來西亞的《國家能源轉型路線圖》（NETR）提出六大能源槓桿，生物能源與碳捕集與儲存技術名列其中。生物能源具碳中和潛力，是具前景的再生能源，蘊藏在農地、油棕園與廢棄物中，而碳捕集與儲存技術在高排放難脫碳工業領域扮演過渡階段的重要角色，彌補淨零排放缺口。在減碳時程迫在眉睫、技術轉型又步步為營的現實中，這兩項工具正成為我國能源政策中的雙重支點，支撐向淨零未來邁進的過渡期布局。 從廢料變燃料生物能源（Bioenergy）涵蓋生質（biomass）、沼氣（biogas）與生質燃料（biofuels）。生質與沼氣常用於發電，而生質燃料則以生質柴油（biodiesel）為主，廣泛應用於運輸業。生質能被視為一種“碳中性”能源，因植物在生長過程中會吸收二氧化碳（CO2），而其燃燒或轉化過程中所產生的碳排，與吸收量大致相抵。若原料來源未造成森林砍伐或與土地使用衝突，且管理妥善，生質能可成為一項低碳能源選擇。作為替代燃料，生質柴油能為海運、航空及長途卡車運輸提供動力。作為替代能源，生質與煤炭混燒發電，能減少碳排。國際能源署（IEA）預估到了2050年生質能將滿足20%的全球能源需求，生質燃料將占交通能源需求的16%。 NETR將生物能源分為三代：第一代生質能源主要來自食用性作物，例如棕油；第二代來自非食用生質原料，例如農業廢棄物、林業殘渣、畜牧廢料、水產廢棄物、用過食用油（UCO），以及都市固體廢棄物（MSW）；第三代則來自藻類，這是一項仍處於早期技術階段的產業，微藻生長速度快、可在不適耕地（如鹹水、廢水）中培養，不與糧食作物產生土地競爭，其油脂佔比可高達60%，產油量遠超其他油料植物，具有生質能源原料的潛力。由於對土地競爭與糧食安全的擔憂，第二代原料被視為目前最理想的生物能源來源。 NETR對我國生物能源潛力聚焦於兩大領域——與農業相關及與非農業相關的廢棄物資源。前者以油棕業廢料占最多。油棕在鮮果串加工過程中會產生的廢料主要包括：空果串、中果纖維和棕櫚仁殼。油廠通常將一半的空果串用作覆蓋肥料，另一半則焚燒或丟棄。中果纖維則會被焚燒、丟棄或用作廠內自用發電；而大多數仁殼則出口至日本和韓國用於發電。這些農業廢料每年多達近兩千萬噸，若能善加利用，其中約六成可轉化作為生物能源，生產2.3吉瓦的電力。此外，棕油處理過程還會產生棕油廠廢水（POME），此類廢水通常收集於處理池中。POME可以轉化成生質甲烷用於發電與熱能生產、用作天然氣替代品和交通工具燃料。我國每年平均產生6,400萬立方米的POME（可裝滿2.5萬個奧運泳池），相當於約550兆瓦的生物氣體發電潛力。 我國其他農作物生質廢料還包括：可可、碩莪、洋麻、稻桿稻殼、香蕉桿、黃梨、椰殼、甘蔗等。生物能比想象中複雜，其原料種類廣泛，如何在眾多的生質物中找到品質佳、供應量充足且成本合理的生質物種類，是生物能源應用需克服的障礙。應用生物能還須避免與糧食作物競爭有限的耕地，應透過發展農業技術提升產量，並設法利用廢棄物轉化為能源，是目前發展生物能需把握的原則。 潛力豐富但落實不足政府制定了兩項生物能源目標——到2050年，將生物質煉製產能提升至35億公升，生質與沼氣發電容量提升至1.4吉瓦。不過，截至2023年，生質電力僅佔全國總發電量不到1%。根據估算，我國生物能源總潛力約為3.6吉瓦，其中以生質能為主，潛力約為2.3吉瓦。馬來半島佔1.3吉瓦，沙巴與砂拉越分別為561兆瓦與448兆瓦。若將垃圾填埋氣化資源納入計算，沼氣的總潛力為736兆瓦，其中馬來半島為453兆瓦，沙巴158兆瓦，砂拉越125兆瓦。此外，固體廢棄物焚燒發電也具備516兆瓦潛力，馬來半島佔443兆瓦，砂拉越43兆瓦，沙巴30兆瓦。 生質能源作為碳中和能源來源，將可推動運輸、工業應用與發電領域的減碳轉型。在我國能源系統增加對生物能源的應用，引入生物質作為煤電的替代燃料，除了可減低碳排，還能增加能源安全性。將農業廢料加以應用也將為中小企業與農村社區在整個生質產業鏈中帶來社會經濟發展機會。為了有效實現能源轉型，我國必須克服若干關鍵瓶頸。特別是在與農業相關的生質能源方面，政府已意識到必須解決供應與需求雙方面的挑戰。供應端挑戰包括：全球對棕油生質能源的負面觀感與接受度低、生質原料的供應穩定性不足、原料收集與整合成本高。需求端挑戰包括：國內對生質能源的需求有限、用過食用油回收率偏低、使用開放式垃圾掩埋場、垃圾轉能源設施的經濟效益不吸引投資、全國回收率偏低等等。 三專案布局砂生物能源2027年起全球航空公司需將一定比例的航空燃料轉為永續航空燃料（SAF），到時全馬全砂都會需要SAF，時間非常急迫，我們必須趕緊做準備，砂生物燃料研發項目就是為此準備。2023年5月，砂首架混合SAF的飛機從古晉起飛，前往蘭卡威航空展，象徵該專案正式啟動。 CHITOSE碳捕集中心-C4 SarawakC4 Sarawak於2023年開幕，這是砂首個工業化微藻生物質生產基地，設於砂實仁甲煤電廠內。此項目由日本新能源產業技術開發機構（NEDO）資助，並由日本經濟產業省（METI）管理。CHITOSE集團負責微藻培養與產品研發，砂能源公司（SEB）提供煙氣中的CO2，砂生物多樣性中心（SBC）則提供科研支持和技術人員。中心利用煤電廠排放的煙氣培養微藻，通過光合作用吸收CO2，達到碳捕捉效果。微藻將用於生產多種產品，包括：SAF、畜牧飼料和醫藥產品。次項目可年產約300噸微藻生物質，每年減少約450噸碳排。 民都魯藻類生質燃料項目-ICP BintuluICP Bintulu由國油子公司PRSB與砂經濟發展能源公司合作開發，是一項聚焦於商業化準備的先導工程，主導研發微藻培養、收割與原油萃取技術，研發高油脂藻株，生產藻類原油，提煉為SAF。項目基地位於民都魯石化工業園區附近，此處具備現成的出海口與工業基礎設施，便於進行微藻原油的萃取與後續轉化作業。此項目已於2023年12月進入實驗與初步運行階段，其中期目標是日產一萬桶微藻原油，到2030年日產量增加十倍達十萬桶，均用於提煉為SAF。 混燃發電實驗儘管沒有公開說明，但SEB正於實仁甲煤電廠進行煤炭與生物質混燃實驗性項目，計劃逐步以生物質替代煤炭。實驗在現有設備和系統上進行技術及功能上的加裝改造，添加混燃所需配件，目標是找出最合適的共同燃燒技術、生物質類型與形式、預處理方法以及混合比例，同時納入排放監測，確保符合環境法規，與SEB更廣泛的永續承諾保持一致。除了技術上的研發之外，生物質原料也涉及收集、儲存、運輸等方面的運作，能源公司必須獲取足夠而穩定的原料供應，確保電力供應穩定性，還要考慮成本及經濟效益，並讓退役燃煤設備能繼續使用。 實仁甲煤電廠。（照片來源 SEB網頁） 鳥瞰C H I T O S E 碳捕集中心。（圖片：婆羅洲郵報） CHITOSE碳捕集中心。（圖片：婆羅洲郵報） 難減排行業需要CCS我國有水力發電、太陽能、生物能、風能、氫能，為何還要碳捕集與封存（CCS）？ABB東南亞副總裁AbhinavHarikumar副總裁回答：“別忘了我們有難減排工業”。水泥、鋼鐵、化工、煉油、航空、航運、船運、重型運輸、鋁冶煉、玻璃、磚瓦業等，都是難減碳工業，目前沒有零碳替代方案。而且我國是產油國，CCS可協助油氣產業實現減碳目標。 CCS被視為淨零碳排技術的最後一道防線。目前全球正逐步採取“群聚”或“樞紐”策略來建立完整的CCS生態系，讓位於同區的碳排放者共同投資並使用共用的CCS基設，如管道與儲存設施，以降低整體成本。隨著技術成本持續下降，加上預期中的碳定價上升，CCS的經濟可行性預計將在未來數年顯著提升，推動其更大規模的發展與應用。 我國設三CCS樞紐CCS技術主要是將化石燃料轉化為能源的過程中，利用捕集技術將所排放的CO2分離，經壓縮後，輸送到封存點封存於地底岩層或鹽水層中，與大氣隔絕，減少大氣中的CO2。儲存方法有：地質儲存、海洋儲存、礦物儲存及生物儲存。其中地質儲存是最常使用的方法，我國大部分項目使用這種方法，將CO2注入地下地質結構中（枯竭油氣田），並計劃到2030年將建三個CCS樞紐，分別位於民都魯（砂拉越）、哥打峇魯海岸（登嘉樓）及關丹港（彭亨），預估每年儲存量達1500萬噸，到2050年擴容至每年4000至8000萬噸。目前選定碳儲存地點有16個，11個在東馬離岸、5個在西馬近海。 儘管法規還有待完善，國油公司及砂拉越石油公司積極推動項目，根據非政府組織RimbaWatch的統計，我國目前共有10個計劃案，其中進展最快的、預估在2025年投入營運的是Kasawari海上CCS計劃，整體設施近鄰民都魯海域，預計每年能從天然氣油田捕捉330萬噸CO2，透過海底管道注入枯竭油氣層，設備總封存量為7,100～7,600萬噸，是世界上最大的海上CCS計劃之一。 CCS技術從排碳點捕集CO2，經壓縮後輸送到封存點封存於地底岩層或鹽水層中。（圖片來源：網路圖片） CCS該或不該？我國農業廢料為生質能源提供了現成材料，若能搭配CCS技術，將生質能發電所產生的CO2捕集封存，則能達成“BECCS”（生物能源與碳捕集儲存）模式——這種模式不僅是碳中和，更有機會移除大氣中的碳，實現負排放。目前我國雖沒有明確BECCS示範項目，但在部分煤電廠中引入生質燃料共燃，已顯示出向此方向邁進的可能性。許多環保團體和氣候學者批評，CCS讓化石燃料企業有理由繼續開採與燃燒石油、天然氣與煤炭，並非真正的能源轉型，能源轉型應該加速淘汰化石燃料、擴大再生能源的使用。 然而再生能源並非毫無缺點，太陽能電板與電池有棄置問題；風能也會影響海鳥與候鳥生態。急速推進能源轉換也會增加企業與人民的生產成本與經濟負擔。 也許，在人類找到更好的解決方法之前，CCS是一個可緩衝轉型衝擊力的暫時辦法。 報道：戴舒婷 下篇再續