大力推動創新潔淨技術 讓碳中和成為可能
IEA估計，未來20年中，每年能投入3500億美元於創新潔淨技術上，將有機會保住75萬個工作機會，同時讓全球達到碳中和目標。
國際能源總署出版的潔淨能源創新特別報告（圖：IEA）
文/李倫
講到深度減碳有哪些手段，相信很多人心中最直觀的答案是「再生能源」。確實！太陽能、風能、生質能、水力發電等，多年來受各國長期投資，裝置量年年激增，成本下修速度也快得嚇人，轉眼間成為人盡皆知、又非常符合成本效益的減碳絕招。
不過，近期國際能源總署（IEA）認為，全球要再加把勁控制溫度上升，還必須投資更多潔淨能源技術（clean energy innovation），像是未來氨可作為船舶或航空燃料，或是擴大氫能於煉鋼製程（H-DR steelmaking）的應用。其今年發布的「潔淨能源創新特別報告」（Special Report on Clean Energy Innovation），便整理了許多你可能沒聽過、但具有深度減碳潛力的技術！
潔淨技術發展四大階段 IEA剖析給你聽
報告一開頭先將創新技術的發展分成4個階段：原型（Prototype）、示範（Demonstration）、初期導入（Early adoption）、成熟（Mature）。以現有的技術來說，在煉鋼製程的高爐中以氫取代煤炭，就處於原型階段，因為整體技術仍須經一連串的設計和研發，才有可能被徹底落實。但是在水泥廠裝置碳捕捉系統，目前國際上已陸陸續續出現案場，帶來示範效果，便可晉升至示範階段。而電動車與氫能車，雖然這幾年全球數量大幅增長，可是與汽車比起，仍不是主流運具，所以被歸納為初期導入階段。至於渦輪水力發電，這已經是十分常見的技術，整體發展顯然趨於成熟。
永續發展(SDS)情境下，帶來1/3以上減碳貢獻的技術仍處於原型或示範階段（圖：IEA）
你也許會好奇，一項創新技術從最初原型到廣泛被市場應用，大概要耗時多久呢？這中間其實存在許多變數，不過以近十年發展神速的LED及鋰電池為例，大約就花了10-30年的時間。看起來還真的是挺久的，但IEA強調，全球要實現與《巴黎協定》對齊的永續發展情境（Sustainable Development Scenario, SDS）（在2070年前達到碳中和），會需要強力發展仍在初期階段的技術（具有41%的減碳量）；甚至，目前還未商業化（原型或示範階段）的技術，還可帶來近35％的減碳量。因此，就算時間長，也不得不做！
加速1.5℃達標 需要哪些創新元素
當然，如果今天國際同心更進一步追求2050年排碳歸零目標，讓全球升溫能夠好好地被控制在1.5℃內，就必須比上面的SDS情境再減90億噸碳排（相當於美國2017年能源相關總碳排的1.8倍），因此，IEA提出一個加速創新案例（Faster Innovation Case），為交通、工業、建築三大耗能巨獸，量身訂做減量瘦身計畫，而「電力化」是三大部門減碳的最大公約數。
為提早於2050達碳中和目標，加速創新案例須較永續發展(SDS)情境再減90億噸碳排（圖：IEA）
在加速創新案例中，實際預估2050年的電力消費，將占總能源消費的45%。對於交通部門來說，要想「行」得乾淨，電池生產與智慧充電基礎設施在創新技術中，就會是發展重點。比方說，現今仍在實驗室階段的鋰硫（Li-S）電池及鋰空氣（Li-air）電池，與傳統鋰電池相比，有更大的儲電能力，且電池更輕巧，是全球車輛電動化中不可或缺的零件；而技術漸趨成熟的充電樁，在「歸零」目標下，設置量須達到1900萬座才行。
工業部門方面，以電解鐵礦（iron ore electrolysis）取代傳統高爐煉鋼的技術，來減少焦炭使用，算是創新研發新寵兒。接下來後續發展如果縮短至十年內進入市場應用，而且能夠每兩個月新建1百萬噸產能，便可為達標助攻。而在建築方面，需每個月裝置熱容量約300億瓦的整合熱泵系統，作供熱與製冷用途，也能夠為減碳帶來不少幫助。
額外值得一提的，還有氫能及氫衍生燃料的減碳潛力。舉例來說，文章一開頭提到的氨，透過再生能源產製的綠氫再合成，所需儲存設施、體積與成本都低於氫，未來是可能成為遠洋船舶的燃料。此外，以氫代煤煉鋼技術（full hydrogen reduction），能夠讓鋼鐵業擺脫高碳排宿命，非常值得各國全力衝刺研發。
加速創新案例中，到2050年須擴大應用氫能以及電力化技術（圖：IEA）
整個報告閱讀下來，其中不斷被重複、極為關鍵的訊息就是「加速創新對全球減碳至關重要！」IEA估計，未來20年中，每年能投入3500億美元於創新潔淨技術上，將有機會保住75萬個工作機會，同時讓全球達到碳中和目標。現今各國提出的COVID-19綠色振興計畫，真該好好把這些技術投資納入考量呀！
【參考資料】
IEA, Energy Technology Perspective 2020-Special Report on Clean Energy Innovation
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