〈地球氣候〉發展氫能產業 再生能源救星

汪中和 / 中央研究院研究員 2021/10/26 12:44 點閱 799 次

工業革命以來,大量的化石能源使用,造成全球暖化、酸雨及空氣汙染等生態環境問題,聯合國終於在2015年通過「巴黎氣候協定」,成為全球最重要的共識,要快速減少化石燃料的使用,希望將全球地表均溫的升幅控制在工業革命為基準的2°C之內。

若要達成「巴黎氣候協定」的目標,2050碳中和及能源轉型是必要的路徑;我們臺灣的政府也宣示將推動「氣候變遷因應法」,與世界接軌做好節能減碳的工作,因此未來在政策制定、商業模式、能源轉換、環境法規層面,都要做出大幅度的調整,這是極為艱鉅的國家長期工程。

減碳的明日之星

根據最新的研究,全球能源使用的轉型,必須要在2050年把再生能源的佔比提高至65%以上,且全球能源密集度以每年2.8%的速率改善,方能助達成「巴黎氣候協定」的減碳目標。以再生能源來說,除了大家熟知的太陽能、風能、地熱能以外,目前最有潛力的還有氫能。

氫氣每單位的能量密度高,並且應用的範圍十分廣泛,使用過程不會產生溫室氣體和其他汙染物質,能夠降低能源強度和碳排放,是一種可以取代傳統化石燃料的乾淨能源;除了運用化石燃料產製,還能用水來製造氫氣,因此沒有枯竭的風險,可說是能源變革的明日之星,也成為全球發展的重要方向。

氫能發展可期

國際能源署指出,為了因應對氣候暖化和加速能源轉型,全球已經有越來越多經濟體加強發展氫能產業。目前的產值已經超過1200億美元,預計2050年氫能在全球終端能源消費量的占比可高達25%,相關市場規模將增至2.5兆美元,跨境的合作也日趨活躍。

國際氫能委員會近期發佈的報告也顯示,自2021年2月以來,全球已經啟動了131個大型的氫能開發專案,到本世紀中期氫能源需求量將是目前的10倍。巨大的市場潛力使得各國和各大企業加深了對氫能產業的投資與研發,希望經由發展氫能來解決能源安全議題,並掌握國際能源領域的制高點。

目前有27個國家已經制定了氫能的發展戰略,從氫能相關專利的綜合實力來看,排名第1的是日本,因為該國很早就結合産業界、政府單位和學校攜手推進技術的開發,形成了現在的領先優勢。緊接在日本之後的,依序有中國大陸、美國、韓國、德國、法國、英國、沙烏地阿拉伯等,可以看出重要的工業化國家都已提前布局。

政府要大力扶持

氫能發展的熱潮奔騰而來,加強發展氫能產業是我國在能源轉型與碳中和發展的必要途徑和重要機遇,應當急起直追。近日新聞報導,中油、中鋼正推動聯產計畫,要用液態氫煉鋼,這是企業追求零碳排正確又重要的一步。

除此以外,臺灣地熱資源豐沛,利用地熱能的穩定發電特性,可以在地自行產製氫氣,擴大再生能源的來源,減低化石燃料的倚賴,是達成2050年減碳目標的有力工具。政府應該在相應的政策、研發及法規體系、基礎建設等方面都做出快速匹配的行動,以促進綠色氫能的普及與應用。