麥肯錫報告》解析全球淨零、能源轉型挑戰！發展綠能、氫儲、低碳

能源轉型現況與挑戰

全球能源系統轉型是當前的一大挑戰，涉及七大相互關聯的領域：電力、交通運輸、工業、建築、原材料、氫能和其他能源載體、碳和能源減排。電力領域需率先減少自身排放，並擴展助力交通、工業和建築提供低排放能源。這些領域需要透過原材料、氫能等新燃料，以及碳減排技術的支持，實現全面的轉型。

麥肯錫的研究指出，全球能源轉型仍處於早期階段，目前的低排放技術部署僅達到2050年目標的10%──雖然在電動車、風能和太陽能等領域已取得顯著進展，但如低排放氫能與碳捕集技術的發展還遠遠不足，僅達到目標的1%。要實現2050年全球淨零排放的目標，還需克服25個具有挑戰性的障礙，並推動七大領域的技術轉型和基礎設施擴展。

七大領域中的關鍵挑戰

要成功實現去碳化（Decarbonization），在能源系統的七個領域中，本報告確定了25個重要的挑戰，並系統性地跨行業分析這些領域的相互依賴性，並將它們分為初、中、高三個層級，反映出迄今為止的進展程度及解決這些挑戰的難度。

七大領域能源轉型間具有互相關聯性，箭頭表示領域間的主要相互關係及影響方向，顯示在能源轉型過程中，各領域之間的依賴性和協調性。圖片來源：mckinsey

全球能源系統轉型是當前的一大挑戰，涉及七大相互關聯的領域：電力、交通運輸、工業、建築、原材料、氫能和其他能源載體、碳和能源減排。麥肯錫的研究指出，要實現2050年全球淨零排放的目標，還需克服25個具有挑戰性的障礙，並推動七大領域的技術轉型和基礎設施擴展。

一、能源

電力領域所面臨的挑戰是能源轉型的基礎，因為減少高能耗行業的排放需依賴大規模電氣化。在此過程中，主要挑戰有二：一是管理可再生能源（如太陽能和風能）發電的不穩定性，二是應對快速增長的新能源系統需求。被歸類為第高級挑戰，因為解決變動性問題需要未來的創新技術，而這些技術尚未商業化，且面臨重大障礙。

挑戰1：管理可再生能源的變動性（variability）（高級挑戰）

隨著能源轉型的推進，間歇性再生能源（VRE）如太陽能和風能在總發電量中的比例將逐步提高，導致電力系統的輸出波動幅度增加，甚至出現供應不足的情況。例如，在情境預測中，到2050年，德國的可再生能源可能佔據所有發電量的90%，但一年中仍可能有近75天無法滿足需求的四分之一。

為此，電力系統需提高供應端的靈活性，透過儲能（電力和熱能）、備用發電容量（如天然氣）及互聯網絡（interconnection）等方式來實現。

而為提高供應端靈活性的解決方案，在未來30年內的增長速度，可能要達到全球電力需求增長的2到7倍。然而，這些解決方案本身也面臨挑戰，如儲能技術的投入限制和市場機制問題，尤其是一些季節性靈活性技術（如長期儲能LDES和氫氣發電）需要在2050年之前從現有基礎上擴展數百倍。

全球在能源領域面臨的6大挑戰。圖片來源：mckinsey

挑戰 2：擴大新興電力系統的規模（高級挑戰）

許多低收入國家需快速擴展電力系統以提高普及性，過去依賴穩定的燃煤、燃氣和水力發電。從2000年到2023年，中國和印度的人均發電量增長了80%，主要來自高排放的燃煤電廠；但近年來這一趨勢逐漸改變，過去五年中，有30%到40%的發電增長來自間歇性再生能源（如太陽能和風能）。隨著電力系統轉向低排放，間歇性再生能源將擔任更重要的角色。

本項挑戰要點在於，新興電力系統普遍缺乏足夠的靈活性來支撐間歇性再生能源──相較於成熟的電力系統，新興電力系統的規模較小，靈活的發電資產（如天然氣發電站）不足，新興電力系統的靈活容量預計僅為成熟系統的三分之一，要彌補這一缺口，需要大幅增加靈活性，例如經由熱能發電、擴展互聯網絡或部署更多儲能技術來達成。

挑戰 3：調整電力（Flexing power）需求的彈性（中級挑戰）

隨著全球電氣化的推進，除了供應端的靈活性外，需求端的靈活性也出現更多發展機會。根據國際能源署（IEA）的「淨零」情景──到2050年，需求端靈活性可能會提供高達25%的總需求，這將有助於調節間歇性再生能源供電的不穩定性。

具體措施包括利用智能充電技術在非高峰時段為電動車充電，並運用車輛到電網（vehicle-to-grid，簡稱V2G）技術將電動車中的電力回饋電網，從而增強電網的穩定性。

此外，工業負載也可以通過電氣化與雙源供熱系統的結合，或採用熱能儲存技術，將生產過程中的熱量儲存起來以供未來使用。新興市場也可以一開始就設計更加靈活的製造流程，增加需求端的靈活性。儘管許多需求端技術已逐步成熟並安裝，擴展應用仍面臨挑戰，需要加快硬體與軟體基礎設施的部署，促進技術整合。

同時，使用端需改變行為，例如接受將高耗能設備的使用時間調整至非高峰時段。此外，必須實施有效的系統控制措施，以確保電網的穩定性和最佳運行，從而充分發揮需求端靈活性的潛力。

挑戰 4：需要確保可再生能源的土地使用（中級挑戰）

隨著電力系統在去碳化的同時擴大至五倍容量，對土地的需求將顯著增加。特別是間歇性再生能源在每單位發電量的土地佔用上，相對需求較大，包括直接和間接的土地使用。

這一挑戰相對複雜：一方面，雖然需要更多土地，估計全球只需技術上可用土地的2.5%即可滿足間歇性再生能源需求；另一方面，土地的適用性（如坡度）、法規限制（如與居住區的距離）以及其他競爭用途，可能會大幅限制間歇性再生能源可用土地的數量，造成瓶頸。

為了應對這些瓶頸，需要採取措施來解決土地限制並管理所需的土地數量，例如提高間歇性再生能源的發電效率、與其他用途共用土地，以及部署占用較少土地的其他能源來源。

挑戰 5：透過電網擴展連接（中級挑戰）

隨著電力系統的增長及更多地理上分散的能源來源（如間歇性再生能源）的加入，電網需要變得更大、更分佈、更互聯和更具韌性。到2050年，電網規模可能需要增長超過兩倍，增長速度需要比目前快40%至50%。

然而，傳輸線的許可權和前期建設的所費時間較長，特別是在歐盟和美國等成熟市場，這些市場的時間通常在五至十五年之間。若能加速許可權的申請流程等舉措可有助於推動電網的擴展。

挑戰 6：應對核能與其他潔淨能源（中級挑戰）

加速部署潔淨能源（如核能、地熱和低排放的熱能發電廠，如氫能、生物氣體及結合碳捕集的天然氣）對於減少電網不穩定性、土地使用限制及電網擴展挑戰至關重要。核能作為清潔穩定的發電技術，已達成熟階段並在全球範圍內快速推動。

例如，在COP28會議上，部分經濟體承諾到2050年將核能容量提升三倍以支持能源轉型。然而，核能的快速部署面會臨工程挑戰、供應鏈穩定性、專業技能缺乏和安全考量等問題。為應對這些挑戰，標準化的核電廠設計成為重點，有助於經驗共享、風險降低和縮短建設時間；同時，系統性的技能培訓及穩定的供應鏈亦是推動核能發展的關鍵。

二、交通運輸

能源轉型在交通領域的減碳挑戰涵蓋汽車、卡車、航空和航運。乘用電動車替代內燃機車是一級挑戰，進展順利，已能有效減少排放並滿足日常需求。中級挑戰在於擴展道路交通的配套設施。

電動車充電基礎設施和供應鏈的擴展速度有限，需加速部署現有技術，並規模化基礎設施以支持電動車普及。高級挑戰則是長途交通的減碳，特別是卡車、航空和航運。這些領域的長距離運輸對低排放技術仍有重大挑戰，尤其在重型貨運、長途航班和跨洋航運中，需要根本的技術突破來應對。

全球在推行低碳交通領域面臨的5大挑戰。圖片來源：mckinsey

挑戰 7：推動電動車超越碳平衡點（初級挑戰）

儘管電動車（BEV）在行駛中不直接排放二氧化碳，但生產和發電過程仍產生碳排放。要真正實現減碳目標，需達到「碳平衡點」（carbon breakeven point），意指在其全生命週期內的碳排放量低於傳統內燃機汽車（ICE）的那個行駛里程或時間點。此平衡點主要受兩大因素影響：製造過程中的碳排放（尤其是電池生產）和電動車使用過程中的電網碳排放強度。

在碳排放較低的地區（如歐盟），小型和中型電動車在生命週期內的碳排放比傳統汽車減少45%到65%；而若以全球視之，電動車平均減少20%到50%的碳排放。然而，在碳排放較高的國家（如中國和印度），電動車的減碳效果較為有限，需依賴電網去碳化來提升成效。

為確保電動車在各地區均能減碳，需去碳化其供應電網並採用新生產技術，如電池回收。G20國家電網碳排放強度在過去五年降低約8%，且全球電池回收能力預計到2030年將增長五倍，進一步推動減碳進程。

挑戰 8：在電動車範圍內行駛更遠的距離（初級挑戰）

相較於傳統內燃機車，乘用電動車在行駛距離和充電速度上仍有劣勢，平均行駛距離約為400公里，而內燃機車可達650公里，且充電時間約為加油時間的25到50倍。地形、天氣（如寒冷氣候）和高速行駛等因素也會縮短電動車行駛距離，減少約20%至30%。

儘管如此，在美國等地廣人稀的國家，約70%的家庭可使用電動車完成大多數長途旅行而無需中途充電，每年僅需充電不到五天。隨著電池能量密度的提升（年增約3%）及快速充電基礎設施的擴建，行駛距離問題將逐步改善，電動車的平均行駛距離在過去十年間已增加約200公里。

雖然混合動力車輛可提供更長距離，但仍有碳排放；在技術逐年進步下，全電動方案將更具吸引力，逐步取代傳統和混合動力車輛。

挑戰9：增加電動卡車的載重量（高級挑戰）& 挑戰10：

電動車充電問題（中級挑戰）電動卡車在長途重型運輸中面臨挑戰。為增加續航里程，需更大更重的電池，但卡車總重量受限，增加電池重量會減少可載貨量。目前，即使是性能最佳的電動卡車，也可能無法在單次充電下滿足約20%到45%的長途運輸需求。

現行電動卡車數量不到2050年所需的1%，尤其缺乏長續航車型。解決方案包括提升電池能量密度、調整法規以允許更重的卡車、重新配置路線以將休息時間與充電時間對應。氫燃料電池卡車在載重量限制方面較少，但部署有限，需加強加氫基礎設施並克服氫能的高級挑戰。

挑戰11：航空和航運的燃料補給（高級挑戰）

目前，低排放能源僅佔航空和航運能源消耗的不到1%。這兩種交通方式難以去碳化，主要是長距離重物運輸需要高密度能源。因此，在典型的去碳化情境下，這些領域必須大規模擴展新型低排放燃料的供應，如合成燃料、生物燃料以及氫氣或其衍生物。

這一過程將依賴於燃料開發商能否從航空和航運業者那裡獲得長期購買承諾，這些承諾有助於激勵燃料的生產。然而，合成燃料的生產依賴充足的原料和低排放電力，而這些資源也同樣需要用於其他去碳化領域，如電力和工業，這使得燃料供應變得緊張。

此外，飛機和船舶需具備與可持續燃料的兼容性。航空業已有可持續燃料（SAF）能與傳統燃料混合使用至50%，未來或可100%使用；航運則因燃料選擇不確定性增加了船舶引擎設計的難度。

三、工業

許多工業領域的去碳化極具挑戰性，尤其是依賴化石燃料作為原料或高溫熱能的產業，如鋼鐵、水泥、塑料和氨的生產，這些工藝需要極高溫且化石燃料為必要化學投入物，因此被歸類為高級挑戰。

相比之下，其他工業領域的去碳化相對容易，因為其生產過程需較低溫且不依賴化石燃料，且相關技術已商業化。然而，這些行業的去碳化仍屬中級挑戰，因為現有設施需大規模改造以採用低排放技術，這過程複雜且昂貴，涉及基礎設施和操作流程的重大變更。

全球在推行工業減碳領域面臨的5大挑戰。圖片來源：mckinsey

挑戰12：生產低排放鋼鐵（高級挑戰）

目前，原鋼製造主要依賴化石燃料，特別是冶金，也就是提供高溫熱能並作為還原劑。實現鋼鐵業去碳化需多種技術路徑，各有優劣，且部分技術尚未大規模部署，如氫氣直接還原鐵（DRI）、預熔爐應用及高爐碳捕集技術。

這些技術同時存在性能限制，如DRI工藝需品位較高的礦石。鋼鐵生產資產、原料和價值鏈也需重組，尤其在中國和印度等鋼鐵設施相對新且規模較小的經濟體中。雖然廢鋼回收技術成熟且低排放，但受限於可用廢鋼量，擴展空間有限。

挑戰13：推動建築業水泥變革（高級挑戰）

水泥製造的二氧化碳排放主要來自兩方面：一是「熟料化」過程中，石灰石轉化為石灰的化學反應會釋放大量二氧化碳；二是為了提供熟料化和煅燒所需的高溫熱能而燃燒化石燃料──熟料化需1,500°C，佔10%的能量，而煅燒需900°C，佔90%的能量。

要減少這些排放，需部署多種技術並大規模重組生產設施。例如，熱能電氣化和碳捕集技術尚未大規模應用，需重新設計流程以生成更純淨的二氧化碳，便於捕集和利用。其他技術，如生物質替代燃料、熟料替代品和交叉層壓木材等水泥替代品已較成熟，能短期內減少部分排放，但應用範圍有限，無法完全替代水泥。

挑戰14：破解塑料減碳難題（高級挑戰）

塑料減碳需考慮整個生命周期，採用生物碳源或合成碳源等新型原料，並使用電氣化技術或低排放燃料等替代熱源。同時，碳捕集和先進化學回收技術也至關重要，但尚未在大規模生產中應用，需擴展生物質和低排放氫氣供應，並對設備進行重組，如用電力裂解器替代氣體爐。

在短期內，可以透過使用可生物降解的生物塑料，或擴大機械回收的規模來減少塑料的碳排放，但這些替代材料和回收方法在某些應用場景中可能不完全適用，因此，進一步探索和發展更廣泛的解決方案仍然十分必要。

挑戰15：合成低排放氨（高級挑戰）

氨的生產過程中，主要碳排放來自於氫氣製造，氫氣是氨的重要原料，而目前99%以上的氫氣是通過高排放的化石燃料方式生產（如蒸汽甲烷重整）。

為實現氨的減碳，需大規模生產低排放氫氣，方法包括：捕獲化石燃料重整過程中的二氧化碳，或使用水電解等低排放工藝取代傳統氫氣生產方式，這些方法需解決氫氣和碳捕集的第3級挑戰。

此外，電化學合成氨也是一種潛在的選擇，這一技術通過將硝酸鹽轉化為氨。然而，這項技術仍處於非常早期的發展階段，目前僅在小型原型中進行過試驗，尚未達到商業化規模。

挑戰16：加熱其他工業（中級挑戰）

除了四大材料行業之外，其他工業的減碳相對簡單一些。像食品生產、紙張、木材和紙漿生產等行業中，約90%的能源需求來自低溫到中溫加熱需求。這些行業的減碳可以依靠已經成熟並經證實的技術，例如電氣化或使用其他低排放熱源，如核能、地熱能以及聚光太陽能。熱能儲存技術也能在這些過程中發揮作用，進一步減少排放。

然而，實現這些技術的應用需要大規模的資產部署，這意味著必須對全球數百萬個工業場所進行改造，以適應低排放技術的使用，這將是一個巨大的轉型工程。

四、建築

建築物供熱是建築物碳排放的主要來源。根據麥肯錫2023年的承諾實現情景，熱泵技術到2050年可能成為建築物供熱的主要解決方案。儘管熱泵技術已經非常成熟，全球已有數千萬台熱泵被安裝，但要將熱泵普及到全球超過10億個家庭和商業建築中，仍面臨兩大挑戰。

第一個挑戰屬於第1級，即確保熱泵在極端低溫下仍有效運行，因低溫會降低熱泵效率，影響寒冷地區的供熱效果。第二個挑戰是應對建築供熱電氣化後冬季電力需求峰值增加的衝擊，這是更為複雜的第2級挑戰，需考慮電力基礎設施的全面調整和升級。

挑戰 17：熱泵在寒冷環境下的運行（初級挑戰）

當氣溫下降時，供暖需求增加，但標準熱泵的加熱能力和效率會下降。例如，當氣溫從5°C降至-10°C時，標準熱泵的性能系數（COP）幾乎減半；在-10°C至-15°C之間，性能顯著下降，甚至無法滿足需求。而專為寒冷氣候設計的熱泵可在-20°C至-25°C環境下正常運行。

不過，全球約95%的人口生活在高於此門檻的地區，未滿足的需求相對較少。隨著熱泵技術進步，效率持續提升，並且地源或雙源熱泵在寒冷天氣中的應用日益廣泛，有助於解決極端使用情況。

挑戰 18：冬季電力峰值需求（中級挑戰）

隨著建築供暖逐漸電氣化，冬季的電力需求將大幅增加，特別是在最冷的時段，可能導致電力需求峰值翻倍。例如，在美國的研究中，全面電氣化供暖可能使峰值需求幾乎翻倍，在寒冷的東北部甚至增至三倍。為應對這種需求增長，除了擴建電力系統外，也可採用多種方法來減少壓力。

這些方法包括提升熱泵效率、使用雙燃料系統和區域供暖系統等替代技術來減少對電網的依賴，以及將熱能儲存（TES）與熱泵結合來分散用電需求。此外，改善建築的隔熱等能效措施也能有效降低電力需求，減輕電網壓力。

五、原材料（Raw material）

部署低排放技術以推動其他領域的去碳化，需確保關鍵礦物等原材料的及時且充足供應，這對能源轉型至關重要。隨著低排放技術需求增加，快速擴大這些礦物供應以滿足過渡需求成為中級挑戰，需提升礦物開採和加工能力，並解決供應鏈瓶頸，以支持低排放技術的規模化應用。

挑戰 19：挖掘關鍵礦物（中級挑戰）

許多低排放技術依賴關鍵礦物，從鋰電池到風力發電機和電動車中的稀土，這些礦物在能源轉型中不可或缺。2023年至2030年間，部分關鍵礦物需求或增長多達七倍。雖然全球儲量充足，但新增供應需多年落實，且2030年前可能供不應求，特別是因為礦物的開採和精煉高度集中於少數國家。

應對此挑戰需加速礦物供應擴大，目前已有進展，如2023年鋰和鈷產量分別增長23%和17%。搭配新型提取技術、先進勘探方法、模塊化建設和提高回收率可進一步縮短供應時間。

同時，需管理關鍵礦物需求，通過提高材料利用效率、尋找替代材料及開發新技術（如鈉離子電池和無稀土電機）來實現。這些技術仍處於早期，可能在性能上有所折衷，例如能量密度降低。

六、氫和其他能源載體

在能源轉型中，氫氣和生物燃料等新型能源載體將成為去碳化的重要組成部分，既可作為燃料，也可作為工業原料。氫氣因其高重量能量密度在長距離運輸和長期能量儲存中尤為適用，並能用於鋼鐵和化學品製造等工業過程及高溫熱能的產生。

但要更廣泛應用氫氣，需解決兩大「高級挑戰」：其一是如何在新應用中有效利用氫氣並克服能量損耗問題，其二是建設足夠的基礎設施以擴大氫氣使用，目前基礎設施仍非常有限。此外，生物燃料的擴大應用面臨「中級挑戰」，尤其是土地使用問題，雖然技術成熟，但大規模應用仍面臨資源和土地競爭挑戰。

全球發展氫和其他能源載體面臨的3大挑戰。圖片來源：mckinsey

挑戰 20：利用氫氣（高級挑戰）

氫氣具有獨特的物理性質，應用潛力大，但使用上也面臨挑戰。由於氫氣密度低且易燃，以及像是氣態氫氣易洩漏且需要多個步驟才能使用，但每個步驟都會產生能源損失──在生產中，將水轉化為氫氣需大量能量，且超過20%會損失；運輸和儲存氫氣需壓縮或轉化為其他形式，造成5%至35%的損失；最終使用時，損失可能達20%至60%。

整體看來，氫氣用於電力、工業熱或交通時，總損失可能高達40%至75%。因此，要推動氫氣的規模化應用，需要通過創新來降低能量損失，例如開發新的電解槽模型和生產與運輸配置（如運輸中間產物）。

此外，應優先將氫氣應用於那些能夠充分發揮其優勢特性的場景，並且其他低排放替代方案不太可行的情況下。例如，氫氣可用作工業原料或季節性的長期電力儲存。

挑戰 21：擴展氫基礎設施（高級挑戰）

氫氣基礎設施的規模化面臨重大挑戰。儘管已宣布多個氫氣生產項目，但實際投產的產能仍然有限，全球僅約5%的低排放氫氣產能項目進入最終投資決策。要推動氫氣的廣泛應用，需大幅擴展基礎設施。

2050年，電解槽產能可能需擴大數千倍，氫氣生產將占全球電力消耗的20%。除生產擴展外，還需建立儲存和運輸基礎設施。在短距離運輸方面，氫氣管道長度需增加超過40倍，包括改造天然氣管道；長距離運輸則需增長十倍，並需創新運輸方式，如液態有機氫載體和氨裂解技術，以提升運輸效能。

挑戰 22：管理生物燃料的足跡（高級挑戰）

生物燃料可在電氣化困難的領域（如航空和重工業）取代化石燃料，對能源轉型尤為重要。要實現淨零排放，需加速生物燃料和現代生物能源的使用，根據國際能源署的淨零情景，2022至2030年間生物燃料年增長率需達8%，為現今增長率的兩倍。

實現此增長需開發更高效的生物燃料，並增加廢物等生物質來源的使用，以避免土地競爭。這些措施將減少對化石燃料的依賴，促進可持續能源發展。

七、碳和能源減排

以低排放技術取代高排放技術是能源轉型的關鍵一步，同樣重要的是減少能源需求和有效捕捉二氧化碳（CO₂）。碳捕集技術在各領域發揮關鍵作用，可支持電力系統去碳化、減少工業材料的排放，並推動低排放氫氣的生產。

但這些技術面臨重大挑戰，尤其是二氧化碳捕集和大氣中碳去除，因為性能差距和技術剛起步，被歸為「高級挑戰」，需要技術進步和大規模擴展。此外，提高能源效率雖技術成熟，但改造數百萬個工業設施和建築物需大規模轉型，屬「中級挑戰」。

全球發展碳移除技術和提升能源效率面臨的3大挑戰。圖片來源：mckinsey

挑戰 23：提升能源效率（中級挑戰）

提升能源效率可透過成熟技術來減少排放，如更高效的照明、設備、改進車輛燃料效率和優化工業過程。根據政府間氣候變化專門委員會（IPCC），到2030年全球有望通過能源效率提升實現超過50億噸的二氧化碳減排。

然而，實現大規模提升需改造數百萬甚至數十億個資產，需要大量時間、精力及高昂的前期成本。此外，還需注意「反彈效應」——即使能源效率提高，需求可能不會下降，甚至因更高效率而增加能源使用。

挑戰 24：捕捉點源碳（point-source carbon）（高級挑戰）

碳捕捉、利用和儲存（CCUS）是一組技術，旨在捕捉工業過程中產生的二氧化碳以防其進入大氣，稱為點源捕捉。捕捉後的二氧化碳可進行利用或儲存。雖然這些技術已存在數十年，但多數僅應用於高濃度二氧化碳流的小規模場合，如天然氣處理。

到2050年，碳捕捉需擴大超過100倍，特別是在低濃度過程中（如水泥生產和天然氣發電）部署CCUS。然而，由於低濃度應用的CCUS需要更多能源和設備，且缺乏高效低成本技術，其運作成本是高濃度應用的3到4倍。

推動CCUS的廣泛應用需技術創新以提高捕捉效率並降低成本。此外，需擴展二氧化碳的運輸和儲存基礎設施，並探索新商業應用，如利用二氧化碳生產合成燃料。

挑戰 25：捕捉大氣中的碳（高級挑戰）

直接空氣捕獲（Direct air capture, DAC）技術是一種從大氣中直接去除二氧化碳的技術，這與傳統的點源碳捕捉不同，DAC可以與基於自然的碳去除選項一起發揮作用。由於大氣中的二氧化碳濃度相對較低，這意味著DAC技術需要消耗大量的能源。到目前為止，DAC每年僅能捕捉大約0.01百萬噸的二氧化碳。

根據國際能源署（IEA）的淨零排放情境，DAC技術需要在2050年擴展到每年捕捉1,000百萬噸二氧化碳的水平，才能達到所需的減排目標。然而，目前DAC仍是一項新興技術，全球只有幾十個設施在運行，且尚未大規模應用。其高耗能和高成本使得DAC的廣泛應用面臨重重挑戰。

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