工業應用-低碳世代綠色甲醇生產技術。圖/工研院提供
工業應用-低碳世代綠色甲醇生產技術。圖/工研院提供
工研院發表臺灣2050氫應用發展技術藍圖。圖/工研院提供
工研院發表臺灣2050氫應用發展技術藍圖。圖/工研院提供
近年關鍵技術發展重點建議
近年關鍵技術發展重點建議

淨零排放已成全球商機所在,其中氫氣因具有替代化石燃料潛力,加上排放的產物僅有水,被視為是淨零排放的關鍵之一。

目前全球已有超過30個國家地區發布國家氫能策略,美國高盛(Goldman Sachs)更預估各國為達成淨零排放目標,預計將投資五兆美元,以完善電解槽、儲氫設備等基礎設施;全球氫能相關應用的潛在產值,將從目前的1,250億美元,上升至2050年的1兆美元。

為協助產業抓住氫能商機,工研院六月底舉辦「臺灣2050氫應用發展技術藍圖」發表會,邀請產官學研出席,包含經濟部主任秘書陳怡鈴、日本台灣交流協會副代表星野光明、澳洲駐台辦事處副代表莫博仁、台灣中油公司董事長李順欽、中鋼公司董事長翁朝棟、聯華神通集團董事長苗豐強、循環台灣基金會董事長黃育徵及等代表一同與會,提出未來30年臺灣氫能應用技術的發展策略。

從國發會今年3月公布的臺灣2050淨零排放路徑來看,2050年臺灣電力來源,有9%到12%,要仰賴氫能。經濟部主任秘書陳怡鈴表示,因應未來臺灣氫應用發展,經濟部積極透過成立「氫能推動小組」,結合公部門與國營事業資源,共同合作規劃國內氫能發展政策及應用,並已規劃短期內投入經費於氫能應用、氫輸儲及國際合作前置準備工作。

氫能 為潔淨能源核心

臺灣最大能源業者,台灣中油公司董事長李順欽表示,工研院規劃的「臺灣2050氫應用發展技術藍圖」是氫能發展一小步,卻是臺灣邁向淨零排放的一大步,因為淨零排放沒有氫能辦不到,是潔淨能源的核心。現階段跟工研院在氫能合作有三領域,包括載具及燃料電池需要的儲氫氣瓶、工業應用的碳捕捉再利用(CCU)合作計畫及未來重要的氫能發電。今年會把碳捕捉做好,明年開始生產,為中油減碳做出重大貢獻。

中油以臺灣綠氫供應者的角色向前邁進,預計2023年底打造臺灣首座移動式加氫站,未來煉油廠更將轉型以電解水產氫的方式,提供綠氫。目前中油與工研院合作的SOFC定置型燃料電池,希望能讓中油公司在氫能領域往前跨出一大步。

中鋼董事長翁朝棟強調,碳中和的來臨是無法迴避的挑戰,既然是挑戰,中鋼也致力發掘商機,目前與工研院合作的鋼化聯產在今年9月就會完成第一階階段的宣導實驗廠,用工研院的低碳世代綠色甲醇生產技術,將中鋼高爐轉爐碳捕捉的一氧化碳、二氧化碳與綠氫結合來製造甲醇、甲烷、醋酸等高值化學產品,未來進一步與產業合作,每年約可為中鋼創造800億元以上的產值。此外,此外,中鋼也已攜手成大、台大、清大成立「氫能冶金研究中心」,持續投入減碳技術研究,期許未來在工研院的協助下,與產業共同攜手努力氫應用的發展。

聯華神通集團董事長,同時也是全國工業總會理事長苗豐強表示,在工研院提出「臺灣2050氫應用發展技術藍圖」後,產業界應該一同努力動員來推動氫經濟發展。不過,現在到2050年還有很長一段路,氫能的發展應該用漸進的方式進行,在談論綠氫之前,可以想想是否先從藍氫先開始。此外,臺灣目前在碳排放的比率,運輸部門就占了14%,未來透過氫應用技術以及電池重量減輕等,可以共同來推動相關領域的發展。此外,臺灣現在最需要解決的是訂定氫能的法規和標準,包括未來加氫站或氫燃料電池車進口的法規,期待政府與各產業界能在未來共同攜手合作。

逐步邁向燃燒氫氣發電

台灣電力公司副總經理郭天合認為從技術與時序上的評估,未來將以混燒或專燒氫氣的燃氣發電,逐步取代燃燒化石燃料的發電機組。台電天然氣燃氣機組也將逐漸轉型為燃燒氫氣,預估明年混燒5%氨氣,目標2030年混燒20%,到2050年,隨著燃燒技術的成長,將進化到全面燃燒氫氣或氨氣,達到淨零排放。

工研院院長劉文雄表示,本次發表的「臺灣2050氫應用發展技術藍圖」,便是延續政府發布之2050淨零排放路徑下,運用工研院內跨領域專家規劃,涵蓋臺灣在未來30年於氫氣供應、發電應用、工業應用、載具應用,及法規標準、基礎設施等氫應用發展等面向。在執行期間,工研院團隊與經濟部「氫能推動小組」共同努力,並諮詢與訪談國內、外氫能發展相關單位包括能源局、技術處、工業局等政府單位、國營事業包括中油、中鋼、台電、企業、專家、學者超過30場次,集思廣益以研擬對臺灣氫應用減碳發展的務實構想與建議。希望此初步成果不僅能引發各界積極起動氫經濟規劃以協助臺灣達到淨零排放目標,更可以協助國內推動具競爭力之氫能產業,加速打造臺灣氫能產業鏈。

根據「臺灣2050氫應用發展技術藍圖」規畫,臺灣將以淨零為目標,發展混燒與專燒氫氣的燃氣發電方式,並逐步取代以往燃燒化石燃料的發電機組以降低碳排。在工業應用上,鋼鐵與石化產業則可利用氫氣治金、鋼化聯產及使用藍綠氫以降低製程碳排;在餘氫回收發電方面,更可應用於半導體製程及廢棄物處理領域。

在交通載具上,依照國發會淨零排放路徑預估,臺灣2050新掛牌道路用車全電動化,預估2050全年達40萬輛。其中高載重、長途運輸的如大型客車與貨車,更有25%將以氫燃料為動力能源。工研院綠能與環境研究所副所長萬皓鵬表示,藍圖規劃中,建議可在臺灣西岸分別設立北、中、南三大主要氫應用園區,包括:搭環北部既有電廠改以氫氣發電、中部離岸風電規劃氫生產,以及南部既有石化鋼鐵聚落的氫應用。

零碳排的氫能應用為世界趨勢,也是臺灣達到2050淨零排放的必要選項,高效率的氫應用技術更是臺灣在全球氫經濟競爭下勝出的要件,工研院現階段已投入研發多項跨領域的氫應用技術,包含氫氣的燃料電池系統、提供未來氫能車所使用的高安全儲氫瓶、運用在半導體與廢棄物處理產業的工業餘氫發電系統和未來利用太陽能、風力等再生能源電解水的產氫系統等。

除了本次發表的臺灣2050氫應用發展技術藍圖外,工研院亦將持續與亞太地區氫能發展具領導地位的日本及澳洲交流請益,協助國內產業掌握國際市場趨勢布局,開創產業新商機,達成2050年淨零排放的最後一哩路。(文/工業技術與資訊)

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