國際

氫能將成未來能源的千億美元級產業

文 / 陳威霖

國際原油價格已經連續九週上漲。疫情之後的經濟復甦可能演變成新一波全球能源危機,其影響在逐漸擴大之中,情勢變化導致中國大陸突下決心實施能源及產業轉型的限電措施,也促成美、中領袖在十一月可能舉行的高峰對話。

新能源不足以應付突然增加的產能需求,傳統化石能源價格一路高歌猛進,造成全球範圍內的工業生產用電承受必須調漲的電價;同時創紀錄最早的冬天來臨,高電價更將嚴重影響北半球高緯度的居民取暖;各種工業、民生產品的供需缺口擴大,導致全球通膨來襲,和緊接而來可能更具威脅性的停滯性通膨。

這一輪的能源危機起源於疫情之下,意料之外好轉的全球經濟重啟,但根源也是各國致力於能源轉型,大力淘汰或限制煤炭發電、核能發電,造成傳統能源的產能彈性大幅下滑;而發電能力波動較大的新能源,尚且無法充分跟儲能技術及基礎設施緊密聯結,也是導致能源供應缺口的主因。

情勢促成全球各個國家更積極尋求一種、能把具有不穩定缺點的可再生能源,做有效轉換、存儲、穩定應用的元素。該元素不僅可以確保全球能源朝保護地球的方向轉型,還足以有效供應全球能源的需求。

綠色氫能可因應全球能源需求

綠色氫能(以可再生能源製造)目前被全世界的科學家公認,具有零排放、可跨能源網路互聯、大容量、長時間儲能等幾大優點,而快速成為各大強國應對新能源大規模接入,並有效解決能源危機的首選方案。優點如下所述:

第一、有助於大幅降低石油和天然氣的消費總量,有效降低人類對傳統化石能源的依存度,進一步保障各國自身能源安全。

第二、建設完整的氫能應用供應鏈,可以在現有的電網之外形成一個輔助、替代的能源網,提升電力供應的穩定性和容錯率。同時通過與電力網的聯結,可以實現不同能源之間的協作,提高電力網路的可靠性。

第三、透過可再生能源大規模製造氫氣,可以實施跨地域和跨季節配置,形成能源互補,替代目前工業領域大規模使用的化石能源,長期推動能源清潔往低碳、零碳轉型發展的可行方案。

簡言之,其在未來能源供應鏈中定位歸納為:一、高效零碳的二次能源;二、規模化消納可再生能源,構建更靈活化的能源系統,包括可分散式電力來源、應急保障電力來源;此外,氫還是綠色清潔的工業原料,可以增加許多工業產品的產值。

借鑒經濟強國的能源轉型方向

今年四月全球氣候峰會上,各國宣示為挽救地球而實施的碳達峰、碳中和政策,從應對地球不斷暖化的氣候變化上是正確的抉擇,也是未來能源型態和工業技術的必然趨勢。不過改變能源結構與消費型態是巨大的系統工程,實施過程需要各國政府很大的政策決心和資金投入。

觀察以美、歐、中、日、韓等經濟、科技強國及地區,業已發佈國家氫能戰略,積極推進氫能技術研發及產業藍圖。美國、日本從七十年代就將氫能作為技術儲備,最先在產業鏈各領域形成優勢;德、英帶動歐盟國家加速推動既有技術產業化;澳大利亞、加拿大和中東等天然資源豐富國家,則傾向於未來出口氫氣給其他國家。

雖然今日氫能作為主要能源來源仍面臨許許多多挑戰,例如目前二次轉換技術的損耗仍舊太大,使得綜合成本還不符合市場經濟性,但顛覆性技術的市場機遇與挑戰往往並存。政府當局若能制定完善的獎勵政策和完整的配套建設,鼓勵工業界積極尋求氫能技術和降低成本的突破,以台灣過往的產業基礎,隨著氫能時代的來臨,必然有廣大的發展前景,建立起半導體產業以外的另一座護國神山的機會。

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