专家传真-离岸风电整合制氢 可提高减碳效益

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「净零排放」可说是当前从产业到社会最重要的发展议题,已有上百个国家宣示达成净零排放的时程目标,国际能源总署(IEA)也揭示净零排放的关键策略,其中即包含提高再生能源和开发氢能;并在俄乌战争等因素影响下,更加深各国强化能源自主的意识,愈加使得再生能源制氢受到更高关注。

尤其是氢能被视为实现净零排放的最后一哩路;我国于2022年3月所公布的「台湾2050净零排放路径蓝图」中,也将发展再生能源与氢能列为落实净零排放的必要手段。氢气除了可用于发电和燃料电池,也可合成为零碳的氨气来利用,或是制成再生甲烷等石化产品等多种用途;如能配合再生能源的大量生产,等于更让绿色价值进一步深化。

氢气生产目前是以化石燃料产氢(灰氢与蓝氢)为主的方式,但能达到低碳、零碳的再生能源制氢(绿氢)将会是未来主流。现阶段以运用电解水技术搭配陆域风电或太阳光电为优先,其中离岸风电制氢仍处在萌芽阶段,但已有许多国家及业者相继投入规划,并逐渐形成不同的发展模式。

例如,英国永沣环境管理顾问公司(ERM)主导的Dolphyn计划,即是运用新创事业方式,于北海开发浮动式离岸风电与海上制氢的整合系统,并经由既有天然气管线将氢气送回陆域使用。亦有以技术示范为目的的发展模式,例如在丹麦哥本哈根的「H2RES」示范计划,就利用一日可生产达1吨氢气的设备,整合交通载具的应用,进行各项试验与运作展示。

而在荷兰的「SeaH2Land」专案,更是以实质营运为导向,进而开发相关商业模式及基础设施。本案由开发商沃旭(Orsted)能源公司主导,整合跨国能资源合作伙伴联盟,含跨荷兰与比利时的港口管理局,炼油、钢铁、化工等产业的氢气应用买家,规划建置连接离岸风电的陆域电解设施和输送氢气的管道,以供应邻近工业区的厂商,整合为「氢谷」般的产业生态系;未来还可串接既有的天然气管线,将氢气延伸供应至更远的产业聚落。

另一个位于荷兰的「NortH2」专案,则是由壳牌(Shell)公司负责总协调,整合氢气的产、储、输、用等开发业者与港口当局,规划建构荷兰和德国北部的氢气网络,期能打造完整的离岸风电制氢价值链。由此来看,目前荷兰发展离岸风电制氢的考量,即是要在海上制氢技术尚未成熟下,以靠近陆上制氢并接点来降低成本,同时选择设于工业区附近来稳定氢气供应需求,并且还要能邻近港口并建置相关设施,以利提高氢气的进出口和船舶运用等效益。

针对未来发展离岸风电制氢,我国若以商业营运为目标,虽可参考荷兰的模式,但需注意双方在环境条件之差异。例如,荷兰参与转换绿氢计划的厂商,大多为跨国大型传统产业业者,或是大型集团旗下的关系企业,较有余裕承受实验性的减碳措施;应用地点与港口的连结也比台湾更紧密,短期内较易发挥经营效益。

我国在能源发展规划上,再生能源比例逐渐扩大,离岸风电更是一大主力;因此若在绿电充足的前提下,离岸风电势必成为我国自行产氢的电力选项,也需思考相关配套。尤其是电力的价格影响制氢成本甚大,其购售电机制、国内产业条件配合等,都必须列为考量,才可找出适合台湾发展的策略模式。

目前国际离岸风电制氢仍在起步中,建议我国可就自有条件,开发并验证可行的技术与商业模式,甚至可加以输出、争取全球商机。可利用示范、桥接商业等做法与国际接轨,同时也应借此建立产业能量,配合产业政策及法规制度等,打造出我国离岸风电制氢的优势与扩大减碳成效。