以液氨作載體 氫能發電趨勢來襲

「台灣不缺電,只是缺綠電」,在國內用電大戶條款,以及歐盟碳關稅(CBAM)開徵在即,國內綠電嚴重不足,內外患下工商業者無不憂心忡忡。

氫能發電為零碳發電,終極未來,將取代燃煤燃氣這些化石燃料,加上發電效率高,成本逐漸下降,勢將成為綠電主力。

氫能綠電之產出,其產業鏈之建構,台灣已可自行建置。同時在產業鏈之串接節點上,可做彈性之切割或串接,沒有斷鏈的困擾。國內已有業者開始推展氫能發電的業務,證實技術之可行及市場之接受。以目前國內所具有之技術能力,氫能發電以SOFC作為發電機組,以氫氣或天然氣為進料,經過一連串電化學反應,產出電及熱,如以天然氣做進料,會產出CO2。

SOFC發電機組,如以氫氣作進料,將採電解水產出氫及氧,其後再將氫輸入SOFC機組進行發電。發電成本主要由電解系統及所秏用電力來決定。電力必須來自再生能源,如太陽能及風能,不會有碳元素的附帶產出。電解系統的生產規模日漸加大,分攤至產出氫氣的單位成本快速下降中。相同情況也發生在電力成本,世界上有些地區地廣人稀日照充足,如澳洲、阿拉伯、北非、南美,其產生之電力成本極低,且價格只會往下降。但台灣的再生能源成本,極為不利。

氫氣經過載體轉換成為液氨,即可安全地做海上運輸。液氨運抵口岸後,經過裂解還原成氫及氮,氫即可由管道送至SOFC發電廠進行發電。1公斤的氫可發24度電。全球從事液氨生產及供應的地區為數不少,已可提供誘人的報價。

氫氣依不同來源可分為綠氫、藍氫、灰氫。綠氫產氫技術來自電解水,過程中不會產生任何形式碳元素。符合2050淨零碳排目標。藍氫透過碳氫化合物化石燃料重組提取氫氣,伴隨大量CO2,可利用碳捕捉及儲存去除CO2,才可歸類為藍氫。灰氫以天然氣為基材,經高溫蒸氣重組技術將其列解為氫及CO2,產出之CO2須捕捉及封存,才可歸類為灰氫。惟產1公斤的氫會伴隨12公斤CO2產出。

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衡量我國綠電產業鏈成形及建構規模,在製氫源頭做處理將遭遇較大的困難。電解水所需用綠電的成本,台灣遠遠高於國際上一些國家,自製綠氫在現階段不可行。如取得價格合宜的綠氨,進口至台灣,再裂解還原成氫,即可得綠氫直接輸往SOFC電廠進行發電。

將氫與氮結合成為氨,可安全進行海運陸運輸送。氨的液化溫度在攝氏零下33度,氫的液化溫度在攝氏零下253度,差距頗大,在儲存處理及海陸運輸上是挑戰。以液氫或以液氨作載體輸送,成本差異極大,尤其操作面考量多。目前以液氨作載體方式較被產業界所認可。

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