海纳百川》氢能源有望成为台湾净零碳排解方(林仁斌)
台湾第2套氢能燃料发电系统启用,美国在台协会商务组长谢贝睛特别到场推荐。(谢明俊摄)
为减缓全球气候变迁的速度,2050净零碳排已是国际共识。我国产业以出口为导向,净零排放与能源转型是不得不面对的课题。再生能源电力的极大化是台湾净零永续的起始动力,然而再生能源的电力供应不稳定,对电网冲击风险高,需要积极开发有效的储能方式。
若将离峰用电时再生能源所产生的多余电力搭配电解水产氢技术做为储能选项,并在尖峰用电时将绿氢燃烧转换为电能以供使用,将可克服再生能源间歇性供给的问题,更能实现稳定供电的主要目标,也是台湾迈向净零碳排的关键要素。
氢能源产业链包括氢气的产制、运储、以及应用等三个层面,兹就台湾氢能源产业的现况与发展方向分述如下:
一、就氢气的产制而言,我国现阶段需尽速建立氢气产制技术的能力,包含天然气热裂解、氨气裂解、以及水电解产氢等技术,更应重视产制方式的成本效益、可行性以及安全性的验证。另外,各式氢气的纯化程序与再利用也有相当大的市场潜力,国内目前已有各式氢气与杂质成分的检测、纯化、以及回收再利用等技术,应加强其制程半成品或产品的生产与应用。
二、就氢气运储而言,我国目前尚无相对成熟的大型液氢设施与氢载体储运技术。因此,包括液氢接收站、输送管线系统与储槽等,应与氢能先进国家进行储运模式与规格之交流。技术研发上则应更积极投入高压储运系统用抗氢脆焊材与耐氢渗透表面处理技术之开发,以解决因氢脆所致的泄漏问题。目前国际上已有超过800座加氢站,邻近的日韩也分别建置约百座,国内惟中油预计于2024年建置第一座移动式加氢站,显见我们更需加速加氢站设置的期程与目标数。
三、就氢能的应用而言,例如透过导入氢能,推动电厂混烧氢或燃料电池分散式发电应用,并于未来朝向氢专烧机组发展;于工业制程应用方面,钢铁业的利用氢气冶金、石化工业使用低碳氢方式为热源或料源,以及将钢铁、造纸、半导体制程所产生的大量余氢回收,并用以发电,皆能有不错的经济效益;于交通载具方面,发展全电动化道路用车,其中高载重、长途运输的大型客车与货车使用氢燃料电池作为动力系统,更能有效达到减碳及环境保护的效益,也可带动氢燃料电池相关产业的发展。
氢燃料做为供给能源时,燃烧放热反应能无碳排放且产物为环境友善的水分子,是未来最理想的能源解方之一。再生能源电力的极大化是净零永续的起始动力,以再生能源所生绿电,搭配储能与运用稳定洁净的氢能源,来做为制造业的稳定基载电力,更是台湾迈向2050净零碳排的关键之钥。
(作者为中国文化大学化学工程与材料工程学系副教授)
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