科学家新视野-新能源正夯,台湾布局氢能还缺什么?

如果我们的再生能源发电量占比不够高,那要有充足的「干净的氢能」可能有些困难。将电力转为氢能储存与应用是成熟的技术,但由于目前用来制造氢能的电力来源不同,而把氢能冠上不同的颜色作为分辨的方式。只有以再生能源制造的「绿氢」,以及火力发电搭配碳捕捉的「蓝氢」,才有助于减少二氧化碳排放。

但目前政府规划的再生能源发电占比,到2050年仅达台湾电力需求的60~70%。中央大学工学院能源科技研究中心主任曾重仁提到,依据目前政府的再生能源目标,只有在日照充足时或冬季风力发电量很高时,可以把多余的发电量用来电解产氢作为负载调节。

但这些绿氢要满足发电与工业制程需求,并不足够。也因此台湾若要以氢能作为低碳电力的来源,绿氢未来应该是台湾的进口能源之一。

绿氢能取代多少化石燃料,不只受到再生能源发电量的影响,也受到成本的影响。元智大学机械工程学系教授兼燃料电池中心主任翁芳柏指出,低碳氢能发电的主要挑战在于需要相当低价的蓝绿氢技术与市场才具商业效益。若要在经济效益上足以替代天然气,氢气价格须降低到每公斤1美元。但即便如美国已通过低碳氢能的补贴政策,使氢能价格低于每公斤3美元,仍需要政府与产业持续大规模投入,得以达到降低成本的规模经济。

然而,如果进口绿氢是台湾布局氢能的重要方向,曾重仁提醒建设与发展「氢的接收、输送、储存设施就相当重要」。

曾重仁也说明长程的输氢技术目前主要采用液氢、液氨与液态有机氢载体三种方式;陆域运输部分则有管线与高压气槽车两种。台湾已有使用液氨、高压气槽车、氢气管线等方式的经验,但因为氢会导致金属氢脆,因此所有相关的金属管件、储槽等都需要经过适当处理才能用于氢之输储。但国外已经有液氢的使用经验,因此台湾应与国外合作,尽速建立从接收站、输氢管线、到分散储槽之技术与能力。

以当前台湾设定的再生能源发电目标,以及预期的碳捕捉技术发展进程来说,尚未能自主生产足够的绿氢或蓝氢。台湾若要选择自产氢能作为减碳的路径,目前氢能仍会倾向作为调度、储存绿电的选项。若不进口,距离要以氢能取代化石燃料仍有一段距离,而要进口氢能,则应提早布局输送氢能的基础设备。