科學家新視野-新能源正夯,臺灣佈局氫能還缺什麼?
如果我們的再生能源發電量佔比不夠高,那要有充足的「乾淨的氫能」可能有些困難。將電力轉爲氫能儲存與應用是成熟的技術,但由於目前用來製造氫能的電力來源不同,而把氫能冠上不同的顏色作爲分辨的方式。只有以再生能源製造的「綠氫」,以及火力發電搭配碳捕捉的「藍氫」,纔有助於減少二氧化碳排放。
但目前政府規劃的再生能源發電佔比,到2050年僅達臺灣電力需求的60~70%。中央大學工學院能源科技研究中心主任曾重仁提到,依據目前政府的再生能源目標,只有在日照充足時或冬季風力發電量很高時,可以把多餘的發電量用來電解產氫作爲負載調節。
但這些綠氫要滿足發電與工業製程需求,並不足夠。也因此臺灣若要以氫能作爲低碳電力的來源,綠氫未來應該是臺灣的進口能源之一。
綠氫能取代多少化石燃料,不只受到再生能源發電量的影響,也受到成本的影響。元智大學機械工程學系教授兼燃料電池中心主任翁芳柏指出,低碳氫能發電的主要挑戰在於需要相當低價的藍綠氫技術與市場才具商業效益。若要在經濟效益上足以替代天然氣,氫氣價格須降低到每公斤1美元。但即便如美國已通過低碳氫能的補貼政策,使氫能價格低於每公斤3美元,仍需要政府與產業持續大規模投入,得以達到降低成本的規模經濟。
然而,如果進口綠氫是臺灣佈局氫能的重要方向,曾重仁提醒建設與發展「氫的接收、輸送、儲存設施就相當重要」。
曾重仁也說明長程的輸氫技術目前主要採用液氫、液氨與液態有機氫載體三種方式;陸域運輸部分則有管線與高壓氣槽車兩種。臺灣已有使用液氨、高壓氣槽車、氫氣管線等方式的經驗,但因爲氫會導致金屬氫脆,因此所有相關的金屬管件、儲槽等都需要經過適當處理才能用於氫之輸儲。但國外已經有液氫的使用經驗,因此臺灣應與國外合作,儘速建立從接收站、輸氫管線、到分散儲槽之技術與能力。
以當前臺灣設定的再生能源發電目標,以及預期的碳捕捉技術發展進程來說,尚未能自主生產足夠的綠氫或藍氫。臺灣若要選擇自產氫能作爲減碳的路徑,目前氫能仍會傾向作爲調度、儲存綠電的選項。若不進口,距離要以氫能取代化石燃料仍有一段距離,而要進口氫能,則應提早佈局輸送氫能的基礎設備。