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2022年10月底為止,全球已有139個國家宣示在2050年(一些國家在2060年),要達到溫室氣體淨零排放的目標。在眾多取代化石燃料的技術中,氫能最受到關注;國際再生能源總署(IRENA)指出,已有超過30個國家積極發展氫氣事業。
減碳的解決方法之一是電動化,但相對於使用鋰離子等電池的電動汽車,氫氣因為可大容量、長時間儲能,適合用於火車、飛機、船隻等長程運輸的運具。不過,《財訊》報導指出,目前的氫氣產製方式,主要有化石燃料製氫、水電解法、工業餘氫等;前兩者的技術最成熟,但化石燃料製氫會產生二氧化碳,而水電解法則十分耗電,都是普及氫能的障礙。
日本攜手澳洲 確定綠氫來源
儘管氫氣燃燒後的產物只有水,不會造成環境汙染,但目前大部分氫氣由化石燃料中提取,稱之為「灰氫」,碳排一樣很高;如果氫氣來源是再生能源,也就是綠氫,才能做到真正的環境友善。因此,聯合國環境規畫署(UNEP)定義的再生能源,包括太陽能、風力、地熱等,並不包括氫氣。
根據《財訊》報導,除了淨零外,地緣政治的變化也是各國積極研發產氫技術的原因;例如,俄烏戰爭導致德國天然氣供應遭切斷,不得不另尋替代方案。因此,德國即宣布2026年前將投入124億歐元研發氫能,以及213億歐元推廣氫氣的使用。
此外,全球積極開發氫能,也攸關著各國經濟動脈。例如,以石油致富的中東國家,在面臨全球減用化石燃料的窘況下,也亟須發展再生能源。阿拉伯聯合大公國(UAE)2017年和德國成為能源夥伴,合作推動石油轉型為再生能源和氫能,目標是2030年在氫氣出口市場占比達到25%;2022年,也宣布和埃及合作綠氫生產計畫,預定2030年生產48萬噸的綠氫,供當地使用並出口到歐洲。
《財訊》報導指出,澳洲風力、太陽能等再生能源潛力可觀,對發展綠氫也十分積極。聯邦政府計畫讓氫氣取代煤炭和天然氣,成為新的主要出口品項,預定2030年成為氫氣大國。風力、太陽能蘊藏同樣豐富的智利,2020年也發表了綠氫國家戰略,誓言成為全世界最廉價的綠氫生產國。
至於亞洲國家,2017年最早制訂氫氣基本戰略的日本,因為能源倚賴進口,加上311大地震後,政府意識到分散能源的重要性,再生能源和氫能成為發展重點。2020年,時任首相菅義偉宣布2050年要淨零,同時制訂綠色成長戰略;2021年內閣會議將氫氣視為新的再生能源,並且與澳洲合作,藉此確保綠氫來源。
中國擴大應用 衝刺氫燃料電池車
《財訊》報導指出,急起直追、潛力最被看好的中國,2021~2035年實施的《氫能產業發展中長期規畫》,訂出重要措施和產業發展的各階段目標。例如,2025年氫燃料電池車的目標是50000輛,達到2020年8000輛的5倍;綠氫方面,則設定2025年生產20萬噸的目標。
韓國的追趕速度也不容小覷,政府2019年發布氫經濟活絡路徑圖,2021年更率先實施氫能專法《氫經濟促進及氫安全管理法》,並制訂「氫能領先國家願景」,設定2030年綠氫年產量100萬噸,2050年增加到500萬噸。
《財訊》分析,台灣的氫能著重在燃料電池,其實20年前就開始發展,上中下游等相關業者也很多,只是規模不大。學者指出,氫氣等能源產業不像一般產業屬於自由市場,通常以國營企業為主,而且需要政府推出國家政策引導,才容易茁壯;此外,每個國家都有自己的法規或貿易壁壘,外國廠商不容易進入。台灣中小企業雖然有實力,但台灣汽車產業並不發達,國內市場太小,只能靠為國外廠商代工求生存。
台灣導入技術 中油、台電不遺餘力
不過,近1年來氫能受到重視,特別是國發會2022年3月提出「2050年淨零排放路徑圖」,12項關鍵戰略即包括氫能;12月再公布各戰略的行動計畫草案,預定2025年目標要達到91MW(百萬瓦),2030年達到891MW,讓廠商終於有苦盡甘來的感覺。
根據這項戰略,2030年為止的短期措施,在氫能應用方面將包括導入混燒發電技術等;氫氣供應方面,則與國際氫供應鏈資訊交流和技術合作等;另外還計畫建立氫氣輸配基礎設施等。2023~2024年總經費預算編列超過46.15億元,另外台電投入5.3億元,預算編列於2025年。
《財訊》報導指出,中油與工業氣體大廠聯華林德將分別在高雄和台南打造加氫示範站;台電也和西門子能源、奇異、三菱重工等公司簽署合作備忘錄,合作混氫、混氨等技術。台經院研究一所副所長林若蓁指出,政府的政策讓氫能似乎名正言順了,使得相關技術加速商轉,未來可望有更多跨國合作,以及更多技術落地實際應用,國內業者也會進一步成長。
欣興電子宣布,2023年起將投入40億元,導入氫能燃料電池。許多企業走在政策前面,已經改建,或正評估改建廠房,以因應能源轉型。他們會委託業者評估包括氫能在內的整體能源解決方案,讓台灣氫能業者忙得不可開交,但比起過去忙著在世界各地找商機,現在感覺踏實多了。只是不可諱言,在相關技術成熟前,發展綠氫恐怕還需要一段時間。
IRENA預測,2050年全球能源消費中,氫氣將占12%,其中3成以上將是跨國交易,這個比率比現在的天然氣還高。就像石油和瓦斯牽動地緣政治一樣,氫氣也會變成武器或談判籌碼,未來一舉一動都需要關注。…(本文出自《財訊》雙週刊678期)
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