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淨零目標迫在眉睫,帶動全球氫經濟來臨?

ISSUE #044

淨零目標迫在眉睫,帶動全球氫經濟來臨?

2022-05-11 11:30:00

國際能源署(IEA)預估,2030 年將是全球氫經濟的起飛期。當前,各國更將發展氫能源視為「2050 淨零排放」的路徑之一。事實上早在過去 20 年,各國陸續為氫能源找尋市場應用與建立基礎架構,全球氫經濟將如預期到來?

#氫能成2050淨零排放路徑 #全球競逐氫經濟 #價格和基礎建設準備好了嗎 #

陳卓君

陳卓君 / 副總編輯

採訪寫作

張育寧

張育寧 / 總編輯

審訂

圖片來源 - Unsplash

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發生什麼事?

為因應氣候變遷,促使各國加速「2050 淨零排放」的宣示與行動。氫能,已是各國倚重的新能源,期望透過氫能發展,達到能源轉型,實現脫碳途徑。

  • 根據國際氫能委員會(Hydrogen Council)2021 年所發布的報告指出,到 2050 年,對綠氫的需求將佔全球最終能源需求的 22%,並避免每年排放 7 GT的二氧化碳,相當於 20% 減排潛力,氫能將是達成全球升溫不超過 1.5°C 的重要方案
  • 早在 2006 年, 國際能源署(IEA)就分析過氫能製造與應用的 30 年發展軌跡。全球從 2015 年進入建構氫能基礎建設階段,將在 2030 年邁入氫經濟起飛期
  • 然而,如何實現氫能減排潛能,各國政府、企業推動更落地的政策與投資,期望加速氫能生產與應用。
    • 從投資面來看,統計全球推動氫能策略的國家,已承諾至少投資 370 億美元於氫技術的開發和部署,私部門已宣布追加投資 3,000 億美元。但要使氫能產業能走上 2050 年全球淨零排放一致的道路,從現在到 2030 年還需要 12,000 億美元的投資。(國際能源署
    • 各國對於氫能在能源轉型的策略也有不同。亞洲、歐洲在推動氫能經濟上集中需求面,中東北非則關注供應面。日本積極建立國際供應鏈,而韓國把重點放在氫燃料電池汽車的新技術。歐洲以氫能解決重型卡車、大型巴士等交通運輸去碳問題,美洲則考慮用在自身消費和出口目的的製造。(世界能源理事會
    • 在 2021 年 COP26 會議中,世界企業永續發展委員會(WBCSD)永續市場倡議(SMI)公開 28 家來自礦業、能源、汽車、設備製造業等企業的承諾,以發展氫能為主,加速氫能使用與生產,期望從供應面、需求面、金融或技術層面提升氫能發展。估計至 2030 年,每年可藉此減碳 800 萬噸。(世界企業永續發展委員會
  • 美國、歐盟、日本和中國正在競相引領新興的氫經濟,預計未來將達到 2.5 萬億美元,創造 3,000 萬個新工作崗位,並改變全球工業和能源格局。(BusinessKorea
  • 預計到 2050 年,中東、非洲、俄羅斯、中國、美國和澳洲部分地區的綠氫生產成本將降至 1 歐元至 1.5 歐元/公斤間。可再生資源有限的地區,如歐洲大部分地區、日本、韓國的生產成本將約為 2 歐元/公斤,很可能成為從其他地方進口綠氫的市場。(PWC

然而,全球走向氫經濟的當下,面臨了哪些挑戰?


全球氫經濟發展的挑戰

根據認證與風險管理服務機構 DNV 的調查,要帶動氫經濟的發展,受訪企業多認為最大的趨動力在於有「獲利的商機」,而政策與法規是最有力推動。但同時也有七成以上的受訪企業認為,不應低估限制氫應用最大的兩個障礙──基礎建設與成本,主要挑戰如下:

  • 供需同步成長、達到平衡:目前多國將氫能應用在重排碳產業,如鋼鐵業、運輸交通業、重工業製造等,但需要更具成本效益的製氫、儲氫與運輸等技術提升,才能有穩定足量的氫供應,帶動排碳量大宗產業願意轉型,投資氫能應用相關的製造設備。
  • 價值生態鏈:氫有不同的應用面向,例如燃料、發電、熱能,需要建構完整的「氫價值生態鏈」,放大技術帶來的利益,而非單就「氫如何應用」作發展決策考量。
  • 基礎建設:氫能源基礎建設必須要規模夠大、成本夠低廉、夠快,才能達到能源轉型。但基礎建設需要資本投入、政策支持與產業技術發展同步配合

究竟目前全球氫經濟的驅動力為何?從國外的發展中,也可做為台灣現今或未來發展氫經濟的借鏡,了解可能面臨的挑戰與解決方案。在以下《旭時報》與 DNV 亞太地區氫氣和天然氣技術總監 Dr. Robert Judd 的深度訪談中,可一同了解氫能在全球能源轉型中扮演的角色,以及氫經濟發展脈絡。

至於台灣在全球氫經濟扮演什麼樣的角色?台灣氫產業發展的現況與未來為何?將會在《旭時報》接下來的氫能源專題中,繼續深入分析與報導。

什麼是氫經濟?

氫經濟(Hydrogen Economy)指的是以氫取代石油,成為支撐全球經濟的主要能源,衍生出氫能源生產、配送、儲存及使用的市場運作體系。

深度對談

question
除了實現淨零未來,氫經濟崛起的主要驅動力是什麼?
Dr. Robert Judd

Dr. Robert Judd

DNV 亞太區氫氣和天然氣技術總監

氫除了是實現未來淨零能源的核心,氫也為已開發和新興經濟體提供了新的機會,除了利用其自然資源滿足緊迫需求,同時在具有無比長期潛力的新供應鏈中,建立早期地位。

近程到中程的另一個關鍵驅動因素,是氫氣是現有原料,可以以混合的形式,利用既有天然氣的基礎設施。這代表氫氣可以支持脫碳途徑,而不會導致大量的擱置資產(stranded assets)

question
從需求和供給的角度來看,目前全球氫能經濟趨勢?
Dr. Robert Judd

Dr. Robert Judd

DNV 亞太區氫氣和天然氣技術總監

DNV 預測,到 2050 年,藍氫將失去其相對於綠氫的成本優勢,其中約 18% 由廉價電網能源生產,43% 來自專用的可再生能源。但到 2030 年代初期,綠氫將占優勢地位。

目前藍氫和綠氫正在發展不同的路徑:前者是關於現有基礎設施的脫碳,如天然氣,而未來綠氫將提供完全脫碳的新機會

從可再生能源發電來看,現今看到低價的風能和太陽能,是漫長旅程的結果,並且需要繼續維持,才能大規模生產氫氣...

question
要提高氫經濟可行性的關鍵是什麼?
Dr. Robert Judd

Dr. Robert Judd

DNV 亞太區氫氣和天然氣技術總監

降低成本和規模化生產:綠氫的成本降低到與當今大量用作原料的灰氫相當水準,將是至關重要。但降低綠氫的成本取決於幾個因素:電解槽周邊新技術創新、將水轉化為氫和氧的設備,以及利用低成本的可再生能源,因為它對電網的能源貢獻更大。

社會壓力:雖然上述成本因素為擴大氫經濟規模的主要驅動力,但社會壓力也產生了積極的影響,越來越多的公司承諾將在經營上實行脫碳

市場因素:在徵收碳稅的市場中,藍氫和綠氫之間的價格差異已經縮小,天然氣價格上漲,對灰氫和藍氫的生產成本有直接影響...

question
基礎設施是氫經濟發展的關鍵,但這取決於公私部門的政策和投資。您建議政府和私部門可以採用什麼合作模式?
Dr. Robert Judd

Dr. Robert Judd

DNV 亞太區氫氣和天然氣技術總監

從政策、投資和戰略來看,需要長期政策承諾、確保明確的目標以創造穩定的投資前景,以及尋找具有成本效益的方式,將氫氣大規模出口到亞太地區及其他需求中心,這些對於建立氫經濟來說非常重要。與此同時,能源公司和投資者需要了解政策環境,並有氫技術和營運的洞察。

另一方面,透過政策激勵價值鏈。政府越快激勵產業採用技術,技術會越快降低成本學習曲線,並在財務上獨立可行。使用案例將創造氫的需求,需求將導致進一步的投資、降低成本、更大的接受度,以及建立持續供應鏈所需的動力。但要讓使用案例成為現實,政府和政府間的組織必須做出更長期的政策承諾。

question
氫能目前應用在交通領域居多,重工業如何採用氫能?有哪些挑戰和可能的解決方案?
Dr. Robert Judd

Dr. Robert Judd

DNV 亞太區氫氣和天然氣技術總監

將氫應用在什麼地方的議題,會因地區、甚至國家而有不同。全球應用較顯著的領域,如工業脫碳,和難以減碳的領域,如重型貨物運輸和海運燃料,將需要更大量的使用氫。但在現在使用天然氣供暖的幾個國家,氫氣也將是一種自然的解決方案。關鍵驅動因素與任何其他脫碳解決方案並無不同─穩定和支持性的政府政策,和提供能吸引投資者和消費者意願的環境

但,挑戰仍然存在。投資者需要開發商業上可行的商業模式;使用專門的可再生電力生產氫氣,而不是利用在熱能、運輸和照明使用的電,以及電解水製氫的挑戰。

此次與談人

Dr. Robert Judd

Dr. Robert Judd

DNV 亞太區氫氣和天然氣技術總監

延伸閱讀

淨零目標迫在眉睫,帶動全球氫經濟來臨?

國際能源署(IEA)預估,2030 年將是全球氫經濟的起飛期。當前,各國更將發展氫能源視為「2050 淨零排放」的路徑之一。事實上早在過去 20 年,各國陸續為氫能源找尋市場應用與建立基礎架構,全球氫經濟將如預期到來?

2022-05-11 11:30:00

綠氫經濟的未來

在 2030 年後,氫能需求將加速成長。到 2050 年,氫需求量可能在每年 1.5 到 5 億公噸間,這取決於全球氣候目標、特定產業活動的發展等。

PWC

歐洲在氫能競賽中處於領先地位

歐盟已將氫列為到 2050 年消除碳排的關鍵。隨著歐洲競相擴大低碳燃料,以實現氣候目標,預計全球大多數計劃中的氫能項目,和這十年最大的相關投資,都將在歐洲。

路透社

韓國企業大規模投資氫能相關業務

現代汽車、韓華、GS、斗山和曉星集團正在帶動企業對氫能的投資。韓國政府計劃在 10 年內培育 500 家專業公司,以加快氫能經濟的發展。

BusinessKorea

氫經濟的現實

對於投資人來說,氫的成本是否可以降低,低至足以與化石燃料相競爭,會是決定投資的重要關鍵。

Forbes

時間標記

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