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毀滅武器與潔淨能源都是它!台灣該如何掌握氫能商機?

ISSUE #037

毀滅武器與潔淨能源都是它!台灣該如何掌握氫能商機?

2022-03-22 15:46:00

氫能被國際能源總署(IEA)列為達成淨零碳排的主要能源來源,多數國人卻不甚了解氫能的來源。其實氫能技術已發展多年且取得容易,台灣相關產業鏈完整度在全球名列前茅。隨著各國布局腳步加快,台灣現在該思考如何留住現有優勢,進一步掌握氫能商機?

#最潔淨的能源來了 #台灣氫能供應鏈比你想像中完整 #留住既有優勢才能掌握氫能1.4兆美元商機

王明德

王明德 / 特約記者

採訪寫作

陳卓君

陳卓君 / 副總編輯

審訂

圖片來源 - pixabay

questionquestion

發生什麼事?

氣候快速惡化,聯合國與多國政府已經減碳列為維繫人類永續生存的重要計畫。由於氫氣經過反應之後只會產生水不排放二氧化碳的特色,讓氫能漸受重視,歐盟、美國、中國、日本等國已陸續啟動相關發展政策。國際能源總署(IEA)指出,要達成 2050 年全球淨零排放的目標,預估未來十年前,氫能技術開發與部屬的投資金額需達到1.2兆美元。

  • 聯合國開發計劃署(UNDP)代表在 2021 年舉辦的氫能產業大會中,建議各國從政策面與投資面,加快清潔氫氣在未來能源系統中的規模化部署。(香港新浪
  • 歐盟執委會 2020 年 3 月宣示將投入氫能發展,並在 7 月成立「歐洲清淨氫能聯盟(European Clean Hydrogen Alliance)」,結合各方資源建立氫能產業鏈。(經濟部
  • 美國能源部將斥資 80 億美元建立區域氫能中心,以擴大氫能在工業領域的應用。聯合報
  • 氫能成為中國熱門投資項目,各省市將之列為「十四五」的重點項目,2021 年已經有 23 個省市提出氫能規劃,目前中國已形成四個區域性產業聚落。中國時報
  • 日本於 2017 年宣布推動「氫能社會」,以 2050 年的願景揭示「氫能基本戰略」,確立到 2030 年氫能供給、成本與應用的行動計畫與目標。(工研院綠能所


台灣氫能發展現況為何?

台灣 2009 年就有氫能燃料電池補助政策,然而並未持續,直到 2021 年相關政策才又啟動。至於產業部分,台灣在此領域的產業鏈完整度位居全球領先群,甚至超過多數歐美國家。

  • 經濟部 2009 年的「燃料電池產業技術推展與核心技術開發計畫」提供了約 50% 的機組製造費用補助。2021 年年底經濟部能源局推動國內的「氫能發電團隊」,希望透過產業鏈的專業分工,進一步發展台灣氫能發電。
  • 台灣氫能與燃料電池產業供應鏈廠商超過 50 家,上游原材料、中游電池模組、下游系統應用到周邊商品,乃至於最末端的廢觸媒回收,台灣在每一環節都有對應廠商,技術領先全球多數廠商,目前已有廠商成為美國燃料大廠 Bloom Energy 的供應商。


大氫能時代台灣該怎麼做?

面對龐大的氫能商機,台灣要盡可能深化完整氫能燃料電池產業鏈的優勢,除了持續投入技術研發,政府也必須推出完整政策,產官雙方攜手才有機會在氫能時代取得一席之地。

  • 台灣的綠色能源政策與歐美國家一致,均以太陽能、風力發電優先,氫能雖漸受國際重視,不過政府的布局力道仍弱。目前台廠技術成熟,未來台灣氫能環境若未跟上,廠商為了生存有可能外移,因此台灣當務之急是擬定計畫並讓補助到位,完善國內產業環境,才能避免流失現有的優勢。
  • 當市場需求擴大後,氫能發電技術勢必隨之進化,目前 0.8 立方公尺的氫可發一度電,發電效率雖比天然氣更佳,但仍有進步空間,現在全球產學兩界的目標是用更少氫發更多電,台灣廠商須緊盯技術發展,持續提升實力。


2050 年淨零碳排成為人類永續生存關鍵,氫能將是達成此目標重要的綠能技術之一,氫能到底怎麼發電?台灣的供應鏈發展狀況如何?

跟著台灣氫能與燃料電池夥伴聯盟執行長林若真一探究竟!

什麼是氫能發電?

氫是宇宙中含量最高的物質,存在於水、活生物與任何有機化合物中。現在燃料電池多將氫與氧進行「電化學反應」以產生電力,這兩者進行電化學反應後唯一的排出物是水。氫的來源非常多,天然氣、甲醇、乙醇...等碳氫化合物裡面都可見到,甚至是一般水將過電解後也能產生氫。在發電後零污染與取得相對容易,氫被視為最潔淨的能源之一。

氫能基本戰略

深度對談

question
您怎麼看「氫」這個可作為潔淨能源和武器的元素?
林若蓁

林若蓁

台灣氫能與燃料電池夥伴聯盟執行長

不僅是氫,包括天然氣和石油各種能源都具有能量,差別只在你怎麼用。

氫可以當武器也可以當能源的原因在於這項元素的高能量。物質要成為能源,就必須能產生能量,氫則是透過燃燒等化學反應產生能量,只要控制得宜,遵守使用規範與安全守則,這股能量就可以成為環保電力,當然成為毀滅性武器時所引爆的氫能也是經過精準計算,技術是中立的,善或為惡只取決於人。

question
這幾年多數國家將氫能列為綠色能源的重點發展技術,相較於其他能源,氫能發電的好處有哪些?
林若蓁

林若蓁

台灣氫能與燃料電池夥伴聯盟執行長

氫能燃料電池發電其實已經發展許久。氫的特點是不像現在常用的煤炭、天然氣等火力發電,這些發電方式仍會產生碳排。氫也是一種能源載體,經燃料電池化學反應而產生電力後的副產物為熱能和水蒸氣,沒有噪音、臭味等空氣汙染,因此被歸類於潔淨能源。另外大約每 0.8 立方公尺的氫氣可發一度電,如果做到熱電共生的燃料電池其發電效率可超過 90%。

燃料電池是透過一系列化學反應將化學能轉換成為電能,燃料電池也有許多技術與應用種類,只要含有氫元素的燃料如甲醇都可以作為燃料來發電一般來說只要含氫的物質像是甲醇、水、天然氣都可以分離出氫氣。因此如美國、日本和歐盟許多國家都有國家氫能發展藍圖政策,以順利發展氫能,而境內有頁岩氣的美國更具發展優勢。

question
氫能發電現在的應用如何?
林若蓁

林若蓁

台灣氫能與燃料電池夥伴聯盟執行長

去年的聯合國 COP26 氣候峰會中提到,未來許多國家將停止投資燃煤火力發電廠,而國際能源總署報告也把氫能列為淨零碳排的主要技術。

氫能燃料電池是發展超過 30 到 40 年的技術,現在於世界各國也已經邁入商品化這幾年已經逐步被應用到現有的電力公司發電機制中,像是有電廠在天然氣中混入氫共燒以減少碳排。


除了氫能發電技術外,在未來全球電氣化時代的趨勢之下,氫能也被視為新能源車的重要技術,不過未來能否順利發展要看國家政策,氫能車的普及前提跟電動車一樣,必須佈建完整的基礎建設,現在全球的汽車加氫站總數已有 500 多座,並不斷增加中,如果要普及應用氫能載具,需要透過政府的政策帶動。

question
台灣目前的氫能發展如何?要在全球市場佔有一席之地甚至成為氫能重鎮需要有哪些作為?
林若蓁

林若蓁

台灣氫能與燃料電池夥伴聯盟執行長

或許多數國人對台灣的氫能不熟悉,但其實國內在氫能與燃料電池領域的產業布局非常完整,從產氫機、燃料電池、測試設備、小型載具、整合能源管理系統,甚至到最後的廢觸媒回收都有,所有供應鏈業者加起來超過 50 家,技術和供應鏈的完整度甚至超過國際許多國家,在此同時我們的實力也已獲得肯定,美國燃料電池大廠 Bloom Energy 就採用了台灣業者的關鍵零組件技術與產品。

除了民間企業外,政府在氫能燃料電池發展也有相關政策,過去「經濟部能源局燃料電池示範運轉驗證補助作業要點」就提供了約 50% 的機組設置費用補助。目前經濟部能源局也有「定置型燃料電池發電系統設置補助計畫」,希望透過產業鏈的專業分工、應用設置等,進一步發展台灣氫能燃料電池發電。

此次與談人

林若蓁

林若蓁

台灣氫能與燃料電池夥伴聯盟執行長

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財訊

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