【善寫手】 氫能源是一種想像嗎?

大智澈見教練講師/鍾榮中


   氫是宇宙中目前已知最豐富的元素,也是相對成熟的能量載體。但氫元素不是單獨存在的元素,需要以裂解的方式取得,這行為當然需要能源作動。這也是目前為止氫能源發展尚未能蓬勃發展的瓶頸之一。

   目前氫能本身燃燒時不排任何溫室氣體的特性,在目前全球對排碳目標追求的大趨勢下,氫能源被寄於厚望。特別是自烏克蘭戰爭危機以來,全球推動脫碳行動加速且因為出現的能源危機,讓全球尋找下一個人類能源主角的動作更積極的啟動,而氫能源就是候選人之一。

   其實氫能源的使用在人類生活中早已存在,但絕大多數都是應用在工業生產端,而其使用量也是偏小量的應用,所以在現今的能源市場並未成為主流。但如今看起來氫能源有可以出現「烏鴉變鳳凰」的大轉變,我們也來認識一下他。氫氣本身是沒有顏色的透明氣體,但可以依照製程的不同,分成不同顏色。 包含:綠氫(green hydrogen)、灰氫(gray hydrogen)與藍氫(blue hydrogen)、棕氫(brown hydrogen),目前較普遍被使用的氫能源以灰氫及棕氫為主。其實兩種氫能源生產所排出的CO2量很高,嚴謹地說目前的氫能源並不是綠色能源。但如果利用碳捕集與封存二氧化碳的技術,在生產過程中讓CO2不排出,就會是藍氫,這是目前最快可以達成的目標,所以藍氫能源已經可以被稱為綠色能源。

    最終端的理想就是生產綠氫能源,就是以不會產生任何溫室氣體的再生能源(這的定義目前有爭議,再生能源設備製作過程的碳足跡需要被計算)來電解水,產生氫能源,這樣的燃料電池將會是最佳的溫室效應的解方。但因為目前全球的再生能源量遠遠不足使用,所以使用在綠氫生產的應用仍有困難,何況再生能源仍有其不穩定性。但如果技術可行應用在儲能端,應該會是最佳利用及商機。

   國際能源總署(IEA)表示,2023年全球再生能源發電量將增加5億千瓦,創歷史最高水準,這會是一個重要的里程碑。當再生能源的發電量漸漸能提高供應比率,則不但能改善目前人類活動的排碳量外,也可以加速解決綠氫能源生產的瓶頸,這將會是氫能源勝出的契機。

    「國際能源總署(IEA) 2023年9月更新全球淨零路徑[1],2022年全球氫能需求量95百萬公噸,2030年需求量成長到150百萬公噸、2035年成長到215百萬公噸。」從這樣的發展趨勢觀察,氫能源的應用的成長率在未來都會是十分強勁的。而這樣的發展趨勢已經漸趨明朗,在企業經營面需要注意:在製程需要高電力或熱能需求的生產線,可以開始評估改用氫能源的技術可行性,以避免未來碳足跡成本驟增時,陷入困頓情境。但因為氫能源的應用設備目前成本都是高昂的,應該盡早盤查系統的碳足跡,並檢討減碳措施的優先順序,如此才能規劃資金計畫,以免再陷入財務瓶頸的困境。

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標題: 氫能是淨零碳排的瑞士刀或是愚蠢的技術?


鍾榮中 傑能系統工程(股)公司董事長

鍾董事長擁有30年節能管理經驗的服務能力,以永續經營、節約能源服務為其企業主要發展策略。對於產業趨勢有極高的敏感度,長期關注綠能議題,勵行節能從自身與公司每一個管理做起。