遏止暖化加劇!日本燃煤電廠封裝「超臨界二氧化碳流體」打入地底
遏止暖化加劇!日本燃煤電廠封裝「超臨界二氧化碳流體」打入地底

美國總統川普宣布退出阻止全球暖化加劇的「巴黎氣候協議」,是於2015年底聯合國氣候變化綱要公約第21次締約國大會(COP21)中所通過的協議。各締約國協議,未來將一起努力讓地球氣溫的上升幅度,控制在與前工業時代相比最多攝氏二度以內的範圍,且應努力追求革新的溫室氣體削減技術。

為了達成COP21的「二度目標」,在2050年前必須將全球溫室氣體的排放量,控制在240億噸左右。但世界各國向聯合國提出的2030年溫室氣體排放量,總計約570億噸。想要達成目標,排放量還要再減少300億噸以上。

編按:持續進化的科技,將如何改變我們的生活和產業發展?日本最具規模的產經媒體「日經BP社」編著的《推動世界的100種新技術》一書,由30位專業雜誌和網站的總編輯分別撰寫,讀者能透過此書快速了解當前正夯,以及即將開始熱門的新技術,進一步掌握未來十年的關鍵產業趨勢。

不過,國際能源總署(IEA)表示,燃煤發電占全球總發電量約4成,這樣的趨勢仍將持續至2040年。發展中國家需要便宜的煤炭支撐其經濟成長和電力需求,因此也不能無視這樣的事實。

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必須減少300億噸碳排放量才能達成「2℃目標」。
圖/ 旗標出版

日本也有很多與環境、能源開發相關的技術。現在正是日本展現技術力,為達成 COP21的「二度目標」,或為了世界更好而貢獻己力的時候。

2016年6月日本內閣通過「日本再興戰略2016」,以名目GDP(當年度的產值)600兆日圓為目標擬定成長戰略,2030年度的能源相關投資金額,將增加至28兆日圓。

捕集、封存CO2,削減排放量

國際能源組織表示,想在2050年前控制全球溫室氣體的排放,達成COP21的「二度目標」,最有效的方法就是「碳捕集與封存」(CCS),這是指收集從污染源產生的二氧化碳,運輸至儲存地點並長期與空氣隔離封存的技術。

國際能源組織認為,收集和封存燃煤發電等發電設備的二氧化碳,可貢獻31%的碳削減量。聯合國政府間氣候變遷小組(IPCC)則表示,如果不捕集、封存二氧化碳,達成二度C目標的成本就會增加29~297%。

在日本瀨戶內海的小島上,已經開始試行減少燃煤發電的二氧化碳排放。

由日本的「中國電力公司」和「日本電源開發公司」(J-POWER)共同出資創設的「大崎CoolGen」公司,於日本廣島縣大崎上島町蓋了火力發電廠,在日本經濟產業省和NEDO(日本新能源產業技術開發機構)的支援下,試行減少二氧化碳排放的技術。

該公司採用使用兩種渦輪機的煤氣化聯合循環發電技術(IGCC),燃燒淨化過的氣體,驅動燃氣輪機,用燃燒時的熱能生成蒸氣,推動蒸汽輪機產生電能。由於在驅動燃氣輪機前就從高壓燃燒氣體中收集二氧化碳,因此可提升回收效率。

大崎CoolGen的燃煤發電廠
大崎CoolGen的燃煤發電廠(廣島縣大崎上島町)。
圖/ 旗標出版

另外,「東芝」(TOSHIBA)也開始捕集燃煤發電的二氧化碳。東芝旗下子公司「SIGMA POWER有明」所有的「三川發電所」,發電功率4萬9千瓩(kW),自2009年起就每天回收10噸二氧化碳。這是日本唯一收集現役火力發電廠二氧化碳的例子。

自2016年起,日本環境省與「瑞穗情報綜合研究所」等單位就共同研擬試驗計畫,希望回收達到日排放量一半的500噸二氧化碳。此計畫預計將於2020年以前達成目標。

傳統的燃煤發電廠只使用蒸汽輪機,從蒸汽輪機運轉過後的低壓氣體中可以回收二氧化碳,因此電力和發電所需的熱能,都消耗在收集二氧化碳上。為了降低耗損,「SIGMA POWER有明」建置了更有效率的二氧化碳收集系統。

儘管「大崎 CoolGen」和「SIGMA POWER有明」都已著手回收二氧化碳,但尚未將之封存於地底。必須將之封存,才能真正達到削減的目的。

2016年4月,日本經濟省在北海道苫小牧市沿岸,試行大規模的封存。由日本「CCS 調查公司」將二氧化碳注入地底深層。封存的方式是在與沿岸「出光興產煉油廠」相鄰的場址,挖掘兩口將二氧化碳注入地底的「井」。

其中一口深達海底約1,100至1,200公尺,另一口約2,400至3千公尺,鑽探角度與地面傾斜。從井口注入特性界於液體及氣體間的高壓「超臨界二氧化碳流體」,沙層就會吸收二氧化碳。2016年4月到5月,總計注入約7,200噸二氧化碳。未來計畫每年封存10萬噸。

鑿井將CO2注入地底的兩大難題

如前所述,「碳捕集和封存」的效果顯著,不過實際上進行封存時還是會面臨幾個難題。

第一,對封存場址所在地的環境影響。萬一注入地層中的二氧化碳洩漏,會不會影響到地層和海洋?與地震有無關聯?針對居民的諸多擔憂,都還必須進行深入溝通。全球各地已經有將二氧化碳注入地層的案例,目前狀況顯示外漏並不會影響環境,也不會引發地震。

日本「CCS調查公司」在井的四周設置多個地震感應器,監測微小震動、溫度及壓力變化。結果顯示,開始注入後並沒有監測到微小震動。同公司也在網站和苫小牧市公所架設數位螢幕,公開微小震動等監測記錄。

為了獲得居民的理解,日本環境省也在研究其他方法,例如避開沿岸漁場,轉而在偏遠的海上封存二氧化碳,在海上挖掘垂直井直達海底,以船隻運送二氧化碳。此計畫由「瑞穗情報綜合研究所」等檢討環境省支援的「SIGMA POWER有明」試驗計畫,評估海上封存的影響。

碳封存的另一個難題是成本。根據「地球環境產業技術研究機構」(RITE)的調查顯示,從收集到封存,每噸二氧化碳的成本約7,300至12,400日圓。雖然成本會隨科技進步下降,但資材等費用卻會變高。

日本「CCS調查公司」也基於試行計畫算出封存成本,並向日本經產省等單位報告。日本經產省和環境省正在委託「CCS調查公司」,在日本境內尋找3個可以封存1億噸以上的地層。未來或許要在政府單位帶領下,指導發電業者投入成本來封存二氧化碳。

目前世界各國都在發展「提高石油採收率技術」(EOR)和「二氧化碳捕集和利用」(CCU)等技術,前者是將二氧化碳注入油田和天然氣田,增加石油、天然氣的產量;後者是不封存二氧化碳,將之轉化為合成燃料原料和化學原料。這些技術的發展,都必須仰賴碳捕集和封存技術的進步。

本文摘錄、整理自《推動世界的 100 種新技術》,原作者《日經ESG》雜誌總編輯 田中太郎,〈將發電效能發揮到極致,遏止地球暖化〉P.122-P.128,旗標出版

責任編輯:張庭銉

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街口攜手酷遊卡,出國上網一站搞定!支付與電信的異業整合怎麼做?
街口攜手酷遊卡,出國上網一站搞定!支付與電信的異業整合怎麼做?

對頻繁跨國移動的旅客與商務人士而言,行前配置海外上網常有多重斷點:需在不同平台下載陌生 App、反覆填寫個資;取得 eSIM QR Code 後,也常因單機無法掃碼、得借他人螢幕操作;甚至常等到班機落地,才驚覺尚未開通。

瞄準出境漫遊商機,街口支付攜手富爾特科技,將旗下漫遊服務酷遊卡整合進 App,主打「一張卡,走遍全球」:使用者無須每趟重複購買、安裝,僅依目的地與流量需求線上加值,即可沿用同一張 eSIM。

隨著出國頻率增加、短天期差旅普及,是支付平台與電信服務商的跨界整合,如何把海外連網需求從一次性消耗品,轉為可長效管理的數位旅遊工具?

打造出國上網全新體驗

「過去消費者購買 eSIM 多屬一次性使用,用完即刪;但隨出國頻次增加、短天期旅遊普及,商務人士更常因反覆安裝、刪除感到不便。我們與街口合作,提供使用者一張長效型出國 eSIM,隨時支援跨國連網需求。」

富爾特科技股份有限公司總監毛睿烽指出,使用者取得酷遊卡 eSIM 後,365 天內都能以同一張卡串接不同目的地並直接啟動;即便航班延誤或天候滯留,也能線上即時升級流量,省去重新設定的麻煩。

街口支付副總經理張廷軒則從使用者旅程切入:「以往出國前總要重新尋找方案,現在街口使用者不需額外註冊即可直接啟動。」單一 App 完成購買與開通,也深化了街口作為一站式生活服務平台的完整性。

張廷軒也舉例分享,「針對不熟悉 eSIM 的長輩需要海外網路,在街口 App 就能協助不熟悉 eSIM 的家人完成購買與設定;如果家人在海外臨時流量不足,也能從國內協助加值,省去長輩摸索 App 操作的麻煩。」

街口支付副總經理暨商務長張廷軒指出,街口酷遊卡 eSIM 服務效期長達 365 天,可跨國串接不同目的地,並支援線上即時升級流量。
圖/ 數位時代

此外,實體網卡需求也不可忽視。根據 BICS 與 YouGov 全球洞察報告,67% 消費者對 eSIM 仍感陌生;毛睿烽也指出,現行手機也有近六成不支援 eSIM。對此,酷遊卡整合 7-ELEVEN 通路推出超快取服務:線上下單後,即可至超商透過 ibon 機台即時領卡,免除物流寄送的等待。

富爾特科技總監毛睿烽表示,酷遊卡整合 7-ELEVEN 通路,消費者線上下單後可至 ibon 機台即
圖/ 數位時代

S2B2C 模式,供應商攜手通路拓商機

酷遊卡作為網路漫遊供應商(S),提供連線、技術與客服;街口支付則是通路端(B),憑藉會員基礎觸及消費者(C),擴大 App 應用場景。供應端無須自建流量入口,通路端也能取得差異化服務——毛睿烽將此稱為「S2B2C」模式。

「eSIM 是旅遊行程中的一個上網元件,如果只靠自有 App 獨立經營,使用頻次不夠高,很難存活。」毛睿烽指出,市場同類品牌眾多,消費者難以建立記憶,因使用場景侷限於出國期間,這也是他鎖定既有大型 App 作為入口的原因。除了長期合作的 Klook,電子支付也成為酷遊卡鎖定的通路入口,也呼應街口拓展海外跨境支付布局。

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街口支付與富爾特科技採 S2B2C 模式合作,由酷遊卡提供漫遊技術、街口支付觸及會員通路,共同拓展跨境上網服務市場。
圖/ 數位時代

根據交通部觀光署統計,今年一至六月國人出境已突破千萬人次,張廷軒認為,這正是提升 App 開啟頻率與黏著度的機會。「我們其實已經合作一段時間,連動最頻繁的場景就是海外旅遊。」他透露,街口也著手規劃海外旅遊專屬頁面,讓使用者在單一 App 完成更完整的生活服務體驗。

場景延伸,街口布局跨境服務

eSIM 資安問題近期成為市場熱議話題,毛睿烽指出,相較於市場上多屬中小型規模的漫遊業者,富爾特科技也是台灣唯一由上市櫃公司出品的漫遊 SIM 卡品牌,長期經營中華電信預付卡業務,須符合嚴格法規規範;除了供應鏈本身,富爾特也引入非紅資源,提供消費者更多元的選擇。

著眼下一步,毛睿烽表示,酷遊卡將持續布局通路合作:「從產品、商業模式、技術到營運、財務支援,我們都能協助不同國家的通路夥伴,共同提供出國上網服務。」

對他而言,這次與街口的合作,是酷遊卡在台灣市場驗證商業模式的一次練兵;待模式成熟後,將逐步複製至亞洲其他國家的通路體系,並藉此將服務範圍由台灣延伸至周邊亞洲市場,持續以供應商角色,協助更多通路夥伴切入海外連網服務的市場缺口。

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