Δ
TOP
台灣電力公司

[Podcast] 世界電力新聞週報第33集 - 氫氣在全球碳中和趨勢下的應用層面及發展現況

首頁 > 電力生活館 > 台電影音網 > 世界電力新聞周報Podcast
發表日期:2021-09-06

內容大綱

本期我們以氫氣為主題,與大家分享一下在全球碳中和趨勢下,世界各國對於氫氣的應用與跨國、跨域合作層面,以及做為燃料用途的氫能現況。

詳細內容

各位收聽世界電力新聞週報的朋友大家好,大家還記得嗎?我們上次與大家介紹氨氣,不管是綠氨還是藍氨,都必須透過氫氣為基礎製作而成,因此氨與氫其實是密不可分的關係,而且氫氣的應用層面廣且來源豐富,所以本次節目將與大家分享,氫能在碳中和趨勢下的應用層面及發展現況:

首先,什麼是氫氣呢?

氫氣,化學分子式為H2,是一種無色、無臭、無味、無毒的可燃性氣體,而且它難溶於水,除了是宇宙中含量最豐富的元素以外,也是生活周遭最常見的化合物元素之一,目前廣泛應用在許多不同領域,例如生物學、醫學、電子、航太、工業等領域。

通常,氫氣不會單獨存在於大氣之中,它會與其他分子相結合,例如與氧結合為水,因此氫能屬於二次能源,須經過加工轉換才能得到。

我們在第9集有與大家分享過,氫氣依據製造方法的不同,主要可以分成三種類型,這邊幫大家簡單重溫一下:

第一種是灰氫:是指從「化石燃料」煤、石油或天然氣中,經由煉油廠及製造廠透過化學反應取出氫氣,這是目前百分之95以上製造氫氣的使用方式。製程中因為會產生二氧化碳,因此被稱為「灰」氫。

第二種是藍氫:藍氫被視為提供人類社會由灰氫過渡到綠氫的中期選項,也就是在灰氫製造過程中搭配碳捕捉與封存技術(CCS),把產生的二氧化碳捕捉、儲存起來,來減少碳排。

第三種是綠氫:是透過再生能源發電之後,電解水產生的氫,因為製程中沒有碳足跡,所以被環保人士所推崇,也是目前備受期待的明日之星。

事實上,目前主導氫能發展的是初級能源產業,也就是煤、石油及天然氣產業,一方面是因為這些產業具備發展氫能需要的專業化工人才;一方面是因為他們面臨迫切的減碳壓力,因此雖然灰氫為目前發展大宗,但由於龐大的減碳壓力驅使下,他們已著手積極發展藍氫,並以綠氫為長期的發展目標。

而在全球碳中和的趨勢潮流下,最豐富的「氫氣」被許多國家認可而列為明星選項之一,在電力領域中的應用不僅可以作為發電燃料、氫能電池或是與天然氣混燒,它那麼受歡迎主要具有下列特性:

第一、 來源多樣化:氫氣的來源相當多樣化,可以從各種初級能源透過不同途徑製作而成。

第二、 熱值高:氫燃燒的熱值高居各種燃料之冠,每千克氫燃燒放出的熱值為141.6百萬焦耳,是石油的3倍多。因此,每單位重量所攜帶的能量更大。

第三、 最乾淨:以氫作為燃料使用的燃燒產物是水,對環境不會產生任何污染,且可重複利用。

目前積極發展氫能的國家有很多,在亞洲以日本及南韓為例:

根據日本政府公布的「綠色成長戰略」,日本計畫2050年氫氣與氨氣占比達該國總發電量百分之10,且對氫氣的目標使用量至2050年增加至2,000萬噸。日本最大的火力發電公司JERA 也規劃在2025至2026年將進行燃氣電廠百分之30氫氣混燒,此舉將創下日本首次在大型商業燃氣電廠使用大量氫氣的紀錄。
而南韓,為積極發展氫經濟,韓國政府已宣布,將斥資約10億美元在全國打造五個氫能產業聚落,分別為綠氫生產、藍氫生產、氫能儲存與運輸、氫能車、氫燃料電池,並建置必要的基礎設施。

接著是歐洲,歐盟規劃氫能整體戰略,利用歐洲大陸型的地理特性,連結鄰近的俄羅斯、北非、中東等天然資源或化石能源豐富的地區,在該地製造藍氫或綠氫之後再行運輸至歐盟各國,因此除了大量建置本土電解製氫槽之外,也規劃以網絡的型態擴大氫氣供應鏈。

另外,除了各國政府積極提出氫能發展戰略,各大企業也紛紛進行跨國跨領域的聯手合作,例如英國煉油及化工龍頭英力士集團(Ineos)宣布與南韓現代汽車(Hyundai)合作,透過提供氫能燃料電池供應汽車使用,Ineos表示氫經濟是英國實踐減碳目標的最佳選擇,預估將支出超過5億英鎊做相關投資。目前Ineos將先著眼在藍氫的生產,預定2027年開始量產供應。

再來是義大利國營石油集團(Eni)與埃及國營電力控股公司(EEHC)以及埃及天然氣控股公司(EGAS)也簽署協定,評估在埃及生產氫氣的可行性,並積極開發當地氫能市場潛在的消費規模和出口機會。雙方將進行研究,利用再生能源產生的電力生產綠氫,以及通過在枯竭的天然氣田中封存二氧化碳來生產藍氫。

而丹麥的沃旭能源也與英國石油(BP)達成協議,將在BP位於德國西北部的林根煉油廠,共同開發一項大規模氫能生產計畫。預計2024年開始營運,目標年產量近9,000公噸。

綜合以上報導,氫能的發展脈絡如同氨氣一般,皆被各國政府與產業視為重要的替代能源。雖然目前氫能發展上有一些技術問題仍待克服,但是對於有直接相關的石油、天然氣等初級能源產業而言,在碳中和趨勢下的影響是最迫切的,至於做為次級能源的電力產業而言,仍應最優先考慮無碳的再生能源極大化,並將低碳或減碳的各種可能選項納入整體考量,視不同選項的發展條件與成熟度,再做最後的抉擇。

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!