独家／零碳排的超现实火力电厂 日本人要用氢气突破绿能极限
火力发电能不能做到零碳排？在追求绿生活的世界趋势中，英国人宣布将进入无煤家园，日本人则是以干净煤为未来路径，而且下一步还要结合氢能源，在2030年实现排水不排碳的火力电厂，突破绿能极限。
拥有日本最顶尖干净煤技术的是位于横滨市的矶子火力发电厂，从东京搭半小时的电车即可抵达，负责首都圈东京都的电力供应。
建于1967年的矶子火力发电厂，现在运用的却是最先进的超超临界(USC)火力发电技术，从远处数公里外即可望见电厂200公尺高的白烟囱，却看不见任何排烟踪迹，就算走近从烟囱底下往上看，也只见清晰的蓝天白云。这就是未来零碳排火力电厂的原型，硫氧化物氮、氧化物和粉尘排放量已趋近于零。
▲位于横滨的矶子火力发电厂，运用的干净煤技术为世界第一。（图／记者谢婷婷摄）
很难想像，一座2个机组、发电容量达1200百万瓦(MW)的火力发电厂，竟紧临着人口密集的横滨市，位在港区人造半岛上，距离最近的住宅区仅4公里，其运用的低污染干净煤技术是开发商「日本电源开发株式会社(J-Power)」的骄傲。为此，矶子火力发电厂与横滨市长签下了日本首项防止公害协定，适用的是日本最严苛的标准。
全世界都在寻找稳定又干净的发电技术，因此，矶子火力发电厂每年吸引6千人次参访，其中不乏各国高级官员与政要，包括乌克兰总统波罗申科(Petro Poroshenko)和前缅甸总统登盛(Thein Sein)，都先后来访。
然而，仅管用的是最先进的干净煤技术，将火力发电的效率提升到43%，矶子火力发电厂每千瓦时的二氧化碳排放量仍达820克，约为一般燃气电厂的2倍，碳排的问题几乎是所有燃煤电厂无可回避的宿命。
煤碳发电可结合氢能源
而且就在去年底巴黎举行的联合国气候峰会COP21上，日本政府甫承诺，2030年的温室气体排放量将比2013年减少26%。却同时在2030年的能源组合中，增加燃煤火力发电占比至26%，日本人打的是什么算盘？
▲基于稳定供电考量，全世界都在寻找廉价又环保的发电技术，干净煤发电技术因此受到重视。上图为矶子火力发电厂内部。（图／记者蔡百蕙摄）
J-Power前总裁中垣喜彦于专访中做出解答。他表示，「争取燃煤电厂实现二氧化碳排放接近于零，是最后的目标，」由于天然气价格比较昂贵，供给也不稳定，且核电自从福岛的311事件后，占比从30%调降到20%，基载电源可能发生短缺，因此日本在长期能源计划中，仍势必要利用干净煤的技术，并且再进化。
配合日本发展为氢能社会的目标，在技术开发上，未来终极的绿能火力发电厂，也将结合氢能源，不仅零碳排，而且只排水。
结合氢能源的火力发电技术主要将煤碳气化后产氢，再以氢进行干净发电，简称为IGCC，在助燃过程中加入氧气、而非空气，反应后产生的氢气和二氧化碳，「氢气用做燃料，燃烧之后产物只有水，氢能源最大的特点就在这里，做为干净燃料有极大的优势。」
中垣喜彦强调，长期来看，要让氢能源普及化，就必须创造大量的氢能需求以压低制造和运输成本，目前应用的范畴以交通工具和家用燃料电池为主，用量不多，「发电用途是解决成本问题的决定性思路，能够创造大量的氢能需求。」
▲「电源开发株式会社」前总裁中垣喜彦接受专访，深入说明日本最先进、结合氢气的煤碳发电技术。(图／记者谢婷婷摄）
对于IGCC的技术，中垣喜彦极有信心，在持续的研发之下，2025年前可实现商用化。
「IGCC的2段式发电，还只是初步的应用方式，」中垣喜彦强调，「IGCC最后的目标是3段式的发电，效率可望再提高至50%以上。」
以碳捕捉达到零排放
从煤碳火力发电，到煤碳气化火力发电，最后转变成氢能发电，中垣喜彦认为，这样的设想最快在2030年可望实现。
至于这些先进的火力发电技术过程中衍生的二氧化碳，则可以「碳捕捉与储存CCS(Carbon Capture and Storage)」技术，将碳排放降到零。
「二氧化碳问题如果要有效地解决，CCS是应该要推进的技术，」中垣喜彦说，这方面台湾还没有进行开发， CCS的技术研发与商用化，也是台日间可展开合作的领域。
听起来相当超现实的零碳排、氢能火力发电厂，有没有可能降低对核电的依赖，甚至在未来取代核电？中垣喜彦表示，从基载电源角度来看，核与煤都是重要的基载电源燃料，干净煤发展顺利的话，当然会对核能带来一定的影响，「这种可能性是存在的，同样的架构台湾和日本都相同。」
▲干净煤技术的进化可能影响未来核电的占比。上图为位于法德边界的费瑟南核电厂。（图／达志影像／美联社）
干净煤技术的重要性，甚至受到电力自由化的影响而升高。观察国际市场开放电力自由化的发展，日本能源经济研究所理事长丰田正和指出，由于煤碳价格低，更多的企业倾向采用煤碳发电，这样的问题在欧洲已经发生。
行政院去年通过《电业法》修政草案，跨出电业自由化的第一步，而《电业法》更被列为新政府的优先法案之一，一旦新法正式通过，台湾发电业将进入百花齐放时代，用电大户可自行向民间电厂购电，如何在煤碳价格的优势下，兼顾环境永续，是否扩大引进干净煤发电技术，或者结合长期迈向氢能发电的布局，是新政府必须认真思考的课题。
注：英国政府于2015年宣布将逐步淘汰燃煤电厂，目标在2025年全面停止燃煤火力发电，但英国并未反核，全国7座核电厂共计15个运转中的核电机组，提供全国约18.5%的电力。