海納百川》氫能源有望成爲臺灣淨零碳排解方(林仁斌)
臺灣第2套氫能燃料發電系統啓用,美國在臺協會商務組長謝貝睛特別到場推薦。(謝明俊攝)
爲減緩全球氣候變遷的速度,2050淨零碳排已是國際共識。我國產業以出口爲導向,淨零排放與能源轉型是不得不面對的課題。再生能源電力的極大化是臺灣淨零永續的起始動力,然而再生能源的電力供應不穩定,對電網衝擊風險高,需要積極開發有效的儲能方式。
若將離峰用電時再生能源所產生的多餘電力搭配電解水產氫技術做爲儲能選項,並在尖峰用電時將綠氫燃燒轉換爲電能以供使用,將可克服再生能源間歇性供給的問題,更能實現穩定供電的主要目標,也是臺灣邁向淨零碳排的關鍵要素。
氫能源產業鏈包括氫氣的產製、運儲、以及應用等三個層面,茲就臺灣氫能源產業的現況與發展方向分述如下:
一、就氫氣的產製而言,我國現階段需儘速建立氫氣產製技術的能力,包含天然氣熱裂解、氨氣裂解、以及水電解產氫等技術,更應重視產製方式的成本效益、可行性以及安全性的驗證。另外,各式氫氣的純化程序與再利用也有相當大的市場潛力,國內目前已有各式氫氣與雜質成分的檢測、純化、以及回收再利用等技術,應加強其製程半成品或產品的生產與應用。
二、就氫氣運儲而言,我國目前尚無相對成熟的大型液氫設施與氫載體儲運技術。因此,包括液氫接收站、輸送管線系統與儲槽等,應與氫能先進國家進行儲運模式與規格之交流。技術研發上則應更積極投入高壓儲運系統用抗氫脆焊材與耐氫滲透表面處理技術之開發,以解決因氫脆所致的泄漏問題。目前國際上已有超過800座加氫站,鄰近的日韓也分別建置約百座,國內惟中油預計於2024年建置第一座移動式加氫站,顯見我們更需加速加氫站設置的期程與目標數。
三、就氫能的應用而言,例如透過導入氫能,推動電廠混燒氫或燃料電池分散式發電應用,並於未來朝向氫專燒機組發展;於工業製程應用方面,鋼鐵業的利用氫氣冶金、石化工業使用低碳氫方式爲熱源或料源,以及將鋼鐵、造紙、半導體制程所產生的大量餘氫回收,並用以發電,皆能有不錯的經濟效益;於交通載具方面,發展全電動化道路用車,其中高載重、長途運輸的大型客車與貨車使用氫燃料電池作爲動力系統,更能有效達到減碳及環境保護的效益,也可帶動氫燃料電池相關產業的發展。
氫燃料做爲供給能源時,燃燒放熱反應能無碳排放且產物爲環境友善的水分子,是未來最理想的能源解方之一。再生能源電力的極大化是淨零永續的起始動力,以再生能源所生綠電,搭配儲能與運用穩定潔淨的氫能源,來做爲製造業的穩定基載電力,更是臺灣邁向2050淨零碳排的關鍵之鑰。
(作者爲中國文化大學化學工程與材料工程學系副教授)
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