◎林仁斌
根據國際能源總署(IEA)預估在各國發展政策支持下,氫氣及其他氫載體應用在全球最終能源使用占比將從2020年1%大幅提昇至2050年的13%。
然而氫氣非自然可取得的氣體,需要人工生產,目前氫氣的產製是以化石燃料產氫(灰氫與藍氫)為主要方式,但能達到低碳、零碳的可再生能源產氫(綠氫)將會是未來主流,也是最後的理想目標。
在眾多取代化石燃料的技術中,氫能最受關注。示意圖。(圖取自Freepik)
以台灣目前可再生能源的發電情況,有可能會造成短時間電力分配的不足。為解決此問題,需要積極開發有效的儲能方式,離峰用電時可將再生能源所生的綠電用於電解水產生綠氫進行能量儲存,並在尖峰用電時將綠氫燃燒轉換為電能以供使用。這樣不但轉換過程只會產生水,不會產生CO2或衍生其他有害污染物,更能實現穩定供電的主要目標。
台灣在能源發展規劃上,再生能源比例逐漸擴大,離岸風電更是一大主力。因此,若在綠電充足的前提下,離岸風電勢必成為我國自行產氫的電力選項,亟需思考相關配套,藉此建立法規制度與產業能量,打造出我國離岸風電製氫的優勢,以擴大減碳成效。
台灣在能源發展規劃上,再生能源比例逐漸擴大,離岸風電更是一大主力。(資料照)
未來若太陽能、風力發電等電力成本下降,再配合更高效的電解技術,當綠氫生產成本能有競爭力的商業規模時(國際市場預期為2美元/kg),或能完全取代化石燃料產氫的可能性,並可打造自有的氫能供應鏈。
氫氣雖具有高能量密度(142 MJ/kg),但體積密度非常低(0.09 kg/m3),其儲存與運輸方面較為不易,有時須透過化學反應將其轉換為含氫燃料,如氨燃料及液態有機儲氫載體等,再藉由既有管線設施進行運輸、儲集及配送,以有效降低儲運成本。因此,在國內氫能產業發展初期可先建置氫能接收站以引進氫能源,中長期再以上述再生能源電解水產氫之自產自足模式為目標。
開創新的能源供應模式,除可發展新興能源產業並創造更多的工作機會外,也可降低我國多年來能源進口依賴度過高之問題,更能逐步提升我國的能源自主程度。再生能源電力的極大化是台灣淨零永續的起始動力,以再生能源所生綠電搭配儲能與運用氫能源來做為穩定的基載電力,是台灣邁向2050淨零碳排的關鍵之鑰。
(作者為台灣環境保護聯盟學術委員)
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