瞄准净零 氢应用商机看涨

载具应用-载具用储氢气瓶。图/工研院提供

工业应用-低碳世代绿色甲醇生产技术。图/工研院提供

工研院发表台湾2050氢应用发展技术蓝图。图/工研院提供

近年关键技术发展重点建议

净零排放已成全球商机所在,其中氢气因具有替代化石燃料潜力,加上排放的产物仅有水,被视为是净零排放的关键之一。

目前全球已有超过30个国家地区发布国家氢能策略,美国高盛(Goldman Sachs)更预估各国为达成净零排放目标,预计将投资五兆美元,以完善电解槽、储氢设备等基础设施;全球氢能相关应用的潜在产值,将从目前的1,250亿美元,上升至2050年的1兆美元。

为协助产业抓住氢能商机,工研院六月底举办「台湾2050氢应用发展技术蓝图」发表会,邀请产官学研出席,包含经济部主任秘书陈怡铃、日本台湾交流协会副代表星野光明、澳洲驻台办事处副代表莫博仁、台湾中油公司董事长李顺钦、中钢公司董事长翁朝栋、联华神通集团董事长苗丰强、循环台湾基金会董事长黄育征及等代表一同与会,提出未来30年台湾氢能应用技术的发展策略。

从国发会今年3月公布的台湾2050净零排放路径来看,2050年台湾电力来源,有9%到12%,要仰赖氢能。经济部主任秘书陈怡铃表示,因应未来台湾氢应用发展,经济部积极透过成立「氢能推动小组」,结合公部门与国营事业资源,共同合作规划国内氢能发展政策及应用,并已规划短期内投入经费于氢能应用、氢输储及国际合作前置准备工作。

氢能 为洁净能源核心

台湾最大能源业者,台湾中油公司董事长李顺钦表示,工研院规划的「台湾2050氢应用发展技术蓝图」是氢能发展一小步,却是台湾迈向净零排放的一大步,因为净零排放没有氢能办不到,是洁净能源的核心。现阶段跟工研院在氢能合作有三领域,包括载具及燃料电池需要的储氢气瓶、工业应用的碳捕捉再利用(CCU)合作计划及未来重要的氢能发电。今年会把碳捕捉做好,明年开始生产,为中油减碳做出重大贡献。

中油以台湾绿氢供应者的角色向前迈进,预计2023年底打造台湾首座移动式加氢站,未来炼油厂更将转型以电解水产氢的方式,提供绿氢。目前中油与工研院合作的SOFC定置型燃料电池,希望能让中油公司在氢能领域往前跨出一大步。

中钢董事长翁朝栋强调,碳中和的来临是无法回避的挑战,既然是挑战,中钢也致力发掘商机,目前与工研院合作的钢化联产在今年9月就会完成第一阶阶段的宣导实验厂,用工研院的低碳世代绿色甲醇生产技术,将中钢高炉转炉碳捕捉的一氧化碳、二氧化碳与绿氢结合来制造甲醇、甲烷、醋酸等高值化学产品,未来进一步与产业合作,每年约可为中钢创造800亿元以上的产值。此外,此外,中钢也已携手成大、台大、清大成立「氢能冶金研究中心」,持续投入减碳技术研究,期许未来在工研院的协助下,与产业共同携手努力氢应用的发展。

联华神通集团董事长,同时也是全国工业总会理事长苗丰强表示,在工研院提出「台湾2050氢应用发展技术蓝图」后,产业界应该一同努力动员来推动氢经济发展。不过,现在到2050年还有很长一段路,氢能的发展应该用渐进的方式进行,在谈论绿氢之前,可以想想是否先从蓝氢先开始。此外,台湾目前在碳排放的比率,运输部门就占了14%,未来透过氢应用技术以及电池重量减轻等,可以共同来推动相关领域的发展。此外,台湾现在最需要解决的是订定氢能的法规和标准,包括未来加氢站或氢燃料电池车进口的法规,期待政府与各产业界能在未来共同携手合作。

逐步迈向燃烧氢气发电

台湾电力公司副总经理郭天合认为从技术与时序上的评估,未来将以混烧或专烧氢气的燃气发电,逐步取代燃烧化石燃料的发电机组。台电天然气燃气机组也将逐渐转型为燃烧氢气,预估明年混烧5%氨气,目标2030年混烧20%,到2050年,随着燃烧技术的成长,将进化到全面燃烧氢气或氨气,达到净零排放。

工研院院长刘文雄表示,本次发表的「台湾2050氢应用发展技术蓝图」,便是延续政府发布之2050净零排放路径下,运用工研院内跨领域专家规划,涵盖台湾在未来30年于氢气供应、发电应用、工业应用、载具应用,及法规标准、基础设施等氢应用发展等面向。在执行期间,工研院团队与经济部「氢能推动小组」共同努力,并咨询与访谈国内、外氢能发展相关单位包括能源局、技术处、工业局等政府单位、国营事业包括中油、中钢、台电、企业、专家、学者超过30场次,集思广益以研拟对台湾氢应用减碳发展的务实构想与建议。希望此初步成果不仅能引发各界积极起动氢经济规划以协助台湾达到净零排放目标,更可以协助国内推动具竞争力之氢能产业,加速打造台湾氢能产业链。

根据「台湾2050氢应用发展技术蓝图」规画,台湾将以净零为目标,发展混烧与专烧氢气的燃气发电方式,并逐步取代以往燃烧化石燃料的发电机组以降低碳排。在工业应用上,钢铁与石化产业则可利用氢气治金、钢化联产及使用蓝绿氢以降低制程碳排;在余氢回收发电方面,更可应用于半导体制程及废弃物处理领域。

在交通载具上,依照国发会净零排放路径预估,台湾2050新挂牌道路用车全电动化,预估2050全年达40万辆。其中高载重、长途运输的如大型客车与货车,更有25%将以氢燃料为动力能源。工研院绿能与环境研究所副所长万皓鹏表示,蓝图规划中,建议可在台湾西岸分别设立北、中、南三大主要氢应用园区,包括:搭环北部既有电厂改以氢气发电、中部离岸风电规划氢生产,以及南部既有石化钢铁聚落的氢应用。

零碳排的氢能应用为世界趋势,也是台湾达到2050净零排放的必要选项,高效率的氢应用技术更是台湾在全球氢经济竞争下胜出的要件,工研院现阶段已投入研发多项跨领域的氢应用技术,包含氢气的燃料电池系统、提供未来氢能车所使用的高安全储氢瓶、运用在半导体与废弃物处理产业的工业余氢发电系统和未来利用太阳能、风力等再生能源电解水的产氢系统等。

除了本次发表的台湾2050氢应用发展技术蓝图外,工研院亦将持续与亚太地区氢能发展具领导地位的日本及澳洲交流请益,协助国内产业掌握国际市场趋势布局,开创产业新商机,达成2050年净零排放的最后一哩路。(文/工业技术与资讯)