淨零碳排浪潮下,氫能成為明日之星

  COP26(聯合國第26屆氣候峰會)剛於11月中落幕,本次大會要求世界各國提出承諾,力求於本世紀中達成全球淨零排放,力阻氣溫升幅超過攝氏1.5度。在如此目標壓力下,各國早已投入大量資源於再生能源與儲能技術的研發,但不可諱言在交通產業,如航空、航運,或者鋼鐵、水泥、塑化等傳統高耗能產業上,目前的綠電與電池就會失去可行性,然而,這些難減(碳排)產業(“hard-to-abate” sectors)每年合計貢獻約30%的全球碳排量,如何協助這些產業也能順利減碳就成為本次峰會的熱門討論議題,而進步迅速的氫能也就成為這些「難減產業」面對未來排山倒海的減碳壓力時的主要希望之一。

灰氫v.s.藍氫v.s.綠氫

  使用氫氣的主要目的是希望減碳,而氫氣用在上述難減產業中,確實有減碳之效,然而為了追求淨零碳排,除了氫氣的後端產業應用外,製造氫氣的過程也必須要零碳排才行。目前的氫能主要產至天然氣,占比超過95%,且生產過程中會產生大量的二氧化碳,這種氫氣因此被稱為「灰氫」。然為了不讓這些二氧化碳排入大氣,生產時若運用碳捕捉與封存技術,則可保證在透過天然氣生產氫氣的過程中,不會有額外的二氧化碳進入大氣,這種情況下得到的氫氣就被稱為「藍氫」。而最被減碳人士推崇的則是「綠氫」,綠氫生產時是利用再生能源產生的電力來電解水而獲得氫氣,過程中完全不產生任何的二氧化碳,因此綠氫會是未來氫氣應用最主要的來源,未來在減碳浪潮下所使用的氫能會是「藍氫」或「綠氫」。

歐洲氫能計畫

  2019年12月歐盟發布的《歐洲綠色政綱》(European Green Deal)再次強化了永續、再生能源,以及溫室氣體排放的要求強度,並宣示歐盟及其成員國將於2050年時達成淨零碳排(net-zero emission)的目標,同時設定以2030年的碳排放量相較1990年須降低55%為中繼目標。

  而氫能如上述所述,在「難減產業」的減碳上扮演重要角色,因此歐盟遂於2020年7月提出《歐洲氫能戰略》(EU Hydrogen Strategy),希望透過政策帶動投入綠氫研發的投資額能達4,700億歐元,於此同時,歐盟也期望在2030年時境內的累計電解(electrolysis) 能量可達40GW,每年可生產1,000萬噸的綠氫。

歐洲各國各有盤算

  盡管歐盟提出了《歐洲氫能戰略》,但囿於各會員國因地制宜,因此也愈來愈多歐盟國家自行訂定符合自身利益與發展方向的氫能政策,雖然都是為了發展氫能降低碳排,也會互相合作,但是針對應該使用綠氫或藍氫卻無共識。

  由於目前的氫氣仍大多來自天然氣,因此歐洲國家中較無再生能源稟賦的國家多傾向支持藍氫,認為綠氫生產成本下降的過渡期中,仍應優先使用藍氫,也就是透過天然氣產氫,再利用碳捕捉與封存的方式避免額外的二氧化碳外溢至大氣中,荷蘭就是採取此策略的國家之一。

  而另一派再生能源稟賦較為充裕的國家就傾向直接使用綠氫作為建構「氫經濟」(hydrogen economy)的基石,例如西班牙就是一例。這類國家的目標最終是希望能夠出口綠氫至其他國家,以西班牙來說,其氫能政策第一步就是將資源集中用來建立綠氫聚落(renewable hydrogen cluster),主要目的是透過聚集經濟的效果降低綠氫的成本。以投資周期來說,目前至2050年僅約能投資一至兩輪,因此為有效運用資源達成淨零碳排的目標,將不再把資源投入於天然氣相關的設施,而是舉國衝刺提升綠氫的生產技術。

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