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[Podcast] 世界電力新聞週報第21集-傳統化石燃料透過與氫或氨的混燒,可加速其轉型為清潔燃料,以逐步邁向碳中和

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發表日期:2021-06-15

內容大綱

在全球能源產業的碳中和藍圖中,傳統化石燃料透過與無碳的氫或氨混燒,一方面可使碳排降到最低程度,以加速傳統化石燃料轉型為清潔燃料的步伐,同時亦可兼顧各國穩定供電要求,對於仍需保有火力發電之國家,有助於其循序漸進達成碳中和目標。

詳細內容

各位收聽世界電力新聞週報的朋友大家好,最近沒事少出門,少出門沒事,如果在家閒得發慌,不要忘記聽一下我們用心為大家整理的國際電力報導喔!這次要與大家分享在碳中和的趨勢之下,傳統化石燃料的轉型新做法,就是與無碳的氫與氨混燒,使碳排降到最低程度:

我們先來看看在國際能源總署(IEA)近日提出的全球能源產業碳中和藍圖中,有關低碳燃料氫與氨的應用:

IEA在2021年5月18日提出全球能源系統2050年達成碳中和藍圖,強調有多種途徑可以達成2050年淨零排放,具體取決於新興技術的創新步伐、公民願意改變的程度、永續生質能源的可用性、國際合作的效益,以及其他重要變數。

其中值得注意的是:IEA認為從2030年開始,不會排碳的清潔燃料像是氫與氨等,都將成為主要發電燃料之一,其中傳統燃煤電廠透過與氨氣混燒能夠減低碳排放量,提升火力電廠的價值;另外氫與氨也可作為燃氣及複循環渦輪機組、或是燃料電池的燃料,提供電力系統的充裕度,促使電力系統更具彈性。

我們之前在第9集有簡單介紹過氫能,包括由化石燃料製造的灰氫、搭配碳捕捉技術產生的藍氫,以及透過再生能源生產的綠氫。目前對於氫能發展積極的國家,包含澳洲與歐盟。

首先在澳洲,國營電力公司Horizon Power今年5月宣布開始執行綠氫計畫,並得到澳洲再生能源局(ARENA)和西澳省政府的資金支持。其中包括一個348 kW的電解槽、氫氣壓縮和儲存設備,以及100kW的燃料電池。將展示氫能如何穩定供電且減少碳排放,並達成2025年起不再使用柴油發電的目標,該計畫預計在8月啟動。

除此之外,澳洲民營電力公司Energy Australia將在新南威爾斯省建造澳洲第一座能夠同時使用氫氣和天然氣的電廠,預計在2023至2024年間投入營運,而且最快能在2025年開始使用綠氫。

而澳洲天然氣生產運營商Woodside Energy更與日本重工業巨頭IHI公司、以及日本丸紅株式會社簽署意向協議書,著手研究透過水力發電來生產氫,再進一步生產綠氨並出口的可行性。

接下來是歐盟氫能的最新發展:

首先是德國,德國的電力公司Uniper計畫打造綠氫中心,包含製造氫氣所需的氨氣、接收站以及410MW的電解槽,氫氣主要用途不僅可提供當地發電業及工業所用,也可將剩餘的綠氫注入國家的輸氣網路來運輸至各地,這個計畫目前正進行可行性研究。

第二個是比利時,比利時的INEOS Phenol公司是全球最大苯酚和丙酮生產商,將著手實施用氫能來取代天然氣的示範計畫,該計畫是由INEOS與法國ENGIE能源公司所主導,初期預計用百分之10的氫氣與天然氣進行混燒。如果順利的話將進一步提高混燒比例至百分之20,該計畫是該國第一個工業級驗證示範項目。

最後是英國,英國認為氫能將能成為製造及運輸部門可應用的低碳燃料,並預計擴大相關專案規模。英國石油公司(BP)日前已宣布,將在英格蘭東北部建置藍氫設施,至2030年產量預計能達到1 GW。

另外是積極將氨與燃煤發電結合的日本,日本早在2017 年就首先成功展示氨混燒技術應用於燃煤發電。氨每單位質量不僅與煤炭能源密度相近,而液態氨的儲存也比天然氣或是液態氫容易,運輸成本也較低。

日本經濟產業省認為火力發電雖占比百分之40,但在電源穩定供給、彈性調整等方面都具有一定優勢,加上日本能源自給率僅僅百分之12,因此希望能夠在保有火力發電的前提下進行減碳。經產省已在去年底提出2050年碳中和目標下的電源結構草案,一方面將朝火力發電搭配碳捕捉與碳封存技術發展;另一方面,將持續推動火力電廠混燒氫與氨。

而在日本發電量占全國百分之30、最大的火力發電公司JERA,正積極致力展現實現低碳的作為。

JERA除了將關閉低效燃煤電廠,並將在日本愛知縣的高效燃煤電廠(類似台灣的超超臨界)進行氨氣混燒試驗的示範性計畫。此外,JERA也訂定2030年混燒率要達到百分之20,以及至2040年完全改用氨氣作為燃料的目標。

值得注意的是,JERA也和之前所提到的重工業巨頭IHI公司,還有丸紅株式會社等公司都是日本綠色氨聯盟的董事會成員,在這個綠色氨聯盟中,IHI公司負責開發氨燃料技術;JERA負責燃煤電廠氨混燒的商業應用可行性研究;丸紅負責研究如何減少氨的碳足跡、並提高運輸效率。而之前提到的澳洲Woodside Energy則負責實現氨的大量生產,並研究降低生產成本的方式。

但是,目前應用氨作為發電燃料面臨獲利能力的重大挑戰,根據統計,目前氨燃料相較於煤炭成本貴了百分之50,如果是利用再生能源來生產氨將會更加昂貴。

綜合以上報導,新興能源氫與氨的發展,不僅有助於各國碳中和目標的達成,而在初期階段,火力發電透過燃煤及燃氣機組與氫及氨的混燒,也能降低傳統化石燃料的碳排放,對於轉向清潔能源有所助益。

而台灣的能源結構、以及能源自給率與日本類似,未來為達成穩定供電目標,保有火力發電亦是選項之一,因此促進氫與氨在電力系統的應用及部署,來加速傳統燃料的轉型,將是未來的重要發展方向。雖然目前氫與氨的發展仍處於起步階段,但各界對它的發展寄予厚望,相信會有開花結果的一天,我們將持續追蹤報導。

以上是本週世界電力新聞週報的整理報導,國際上電力的大小事,我們會持續密切關注並且跟大家分享,若喜歡我們的頻道歡迎與好朋友分享喔!我們下週再會!