根據Net Zero Tracker統計,截至2022十月底為止至今已有139個國家、241個城市及799家企業宣示在未來朝向「淨零排放」(Net Zero Emissions)目標挺進,「減碳」已成為全球共識的發展趨勢。然而在推動節能減碳的過程中,許多國家發現僅單純倚賴提升再生能源發電的比例以削減碳排放的效果有限,除了加強二氧化碳的回收和循環利用等方法,可整合能源系統並進一步取代傳統化石能源的「氫能」躍為未來實現淨零碳排的主要策略之一。
國際氫能委員會在第26屆聯合國氣候變遷大會(COP26)會議中指出,由低碳能源生產的「綠氫」,有機會在2050零排放的情境下,貢獻多達20%的能源,未來將是限制全球升溫不超過攝氏1.5度不可忽視的重要方案。
根據國發會所規劃2050年淨零排放路徑圖,2050年我國電力來源中9%~12%將來自氫能。而在技術發展及應用上包括:(1)發電應用:發展混燒 /專燒氫氣技術與示範驗證,逐步擴大燃氣機組氫能混燒比例或直接作為燃料發電降低碳排。(2)產業應用:針對特定行業如鋼鐵、石化業等開發氫能去碳化製程。
圖一、台灣2050淨零碳排規劃
資料來源:國發會
根據工研院的「台灣2050氫應用發展技術藍圖」,2050年氫氨需求總量約750萬噸,其中氫約435萬噸、氨315萬噸。在三大應用領域上,以發電為大宗,其次是工業和交通載具(氫約18萬噸)。
台灣氫氨將以進口為主,自產為輔,在氫的輸送及儲存技術成熟、國際供應充足及氫成本具經濟效益後,逐步進口氫氣;預計短中期先發展自產藍氫,長期則在再生能源供應充足前提下,逐步發展自產綠氫。
考慮現階段氫氣在儲存和運輸上的挑戰,國際目前採用的短期替代方案為氨氣。氨氣是由氫氣和氮氣反應而成,燃燒後同樣沒有碳排,又比氫氣安全,不易爆炸,加上氨氣液化的溫度只要零下33度,在長途運輸上具優勢。IEA指出,在1萬公里以上的運輸,氨氣的運輸成本只有氫氣的75%,過往氨氣作為肥料應用,在國際間運輸也非常成熟。
圖二、工研院2050氫應用發展技術藍圖
資料來源:工研院