海納百川》氫能國家戰略 邁向低碳化國家暨產業轉型(沈欣儒)
位於加州的加氫站(圖/聯華林德提供)
2023年被臺灣各界視爲「氫能源元年」,氫能終端應用,特別是氫能車抵臺,引發關注,消費大衆逐漸有感於氫能移動將有從空中樓閣逐步實現的可能,在廣泛討論中,其中有不少是對氫氣安全上的疑慮。
其實,氫氣在工業上的應用已有超過100年的歷史,每天大量地廣泛運用在許多產業,諸如半導體、食品、化工等。如今,氫更被賦予了第三次「綠色」工業革命的重責大任,那是因爲氫擁有數項關鍵優勢,被視爲能取代石化燃料的明日之星。而與民生相關的交通移動,則因油車會產生大量的二氧化碳,氫能車不排碳,只產生水,被視爲當電動車無法滿足需求時的另一個解方。
氫氣本質特性所帶來的儲能等優勢
氫氣是無毒、無味,而且沒有腐蝕性,可透過水電解,或是現行全球超過九成以天然氣重組而產生。氫是唯一不包含任何碳原子的燃料氣體,在所有氣體中,導熱係數最高,而它燃燒時不會產生碳,相當乾淨。
氫氣工廠(圖/聯華林德提供)
基於氫氣的生成特性,它具有以下優勢:
第一、 當氫氣在燃料電池與氧氣發生作用時,氫不會產生有害物質。
第二、 氫是一種強大的能量載體,以重量爲基準,氫所能提供的,比汽油要大三倍之多。
第三、 氫可爲再生電力作大規模儲能,因此可以有助平衡波動性能源,例如風力、太陽能。
德國住宅區經覈准設立而運行的液態加氫站。(圖/聯華林德提供)
全球氫能移動加速推展中
雖然氫能車在臺灣直到今年才浮出檯面,不過氫能載具等應用研發,國內研究單位及業者,已默默耕耘多時。聯華林德自60年代即在臺深耕,合作伙伴、亦爲母集團「林德集團」則針對氫能移動,已累積逾30年的經驗,在全球各地累積豐富的實績。
各國的氫能移動進程,除了有受政府大力支持而備受耀眼的韓國、日本外,林德在歐洲諸如英國、德國,還有美國加州、馬來西亞等,設有爲氫能巴士或客車的加氫服務,全球累計超過200座加氫站。2022年底,全球統計共有814座加氫站,去年亞洲就新增了73座,是全球增長速度最快的地區。
檢視國際上目前運行中的加氫站,不乏有設置在住宅區,包含有緊鄰民宅的案例,例如日本加氫站距民宅可小於50公尺,韓國則約距100公尺。
氫氣與汽油安全特性比一比
氫氣與汽油安全特性比一比。
國人對氫氣、氫能的不熟悉,對易燃氣體的害怕,其實和其他國家類似。氫與汽油、天然氣等其他能源一樣,雖具可燃性,但絕對能被有效管控。我們從氫的本質來看,它並沒有比汽油可怕。
許多國家看好加氫站、加油站、加氣站、充電站的建置結合。合併建置可利用加油站既有的設施,場域、人員、管路等,妥善運用與稍作調整,便可讓加氫站快速投入商業營運。
涵蓋整體氫氣供應鏈的安全與品質
氫能移動涵蓋了整個氫氣產業鏈:制氫、氫氣品質、輸氫、儲氫(例如儲氫罐、儲氫瓶)、供氫(包含加氫站)、終端應用(氫能車),相關業者、單位,皆須遵循國家法規、全球產業標準。
爲確保安全與品質,必須從源頭的制氫、儲氫、氫氣品質、加氫等各個環節與面向,遵循完整標準,配合管理與方案,例如:
第一、 依容量不同的完整氣體包裝方案 (The Total Package);
第二、 支援與監測工具 (Support & Monitoring Tools),針對氣體純度、駐站管理等各方面所需;
第三、 品質保證(Quality Assurance),提供企業內外對品質保證的管理辦法,可作爲ISO 9000檢視標準的一部分,以助整體提升營運與績效品質;
第四、 槽車、儲罐安全(Safety),施行面向包含人員訓練、運送系統、實體環境等。
無可迴避的碳有價化時代迫在眉睫,氫能佈局及早開始
碳有價浪潮倒數中,碳排放量攸關企業、國家的發展利基。當電動車在臺灣的發展,不論供應鏈建置、使用者接受度都日漸成熟,是否就由電動車扛起車輛減碳的重責大任?
不爭的事實是,大型載具的低碳轉型尚在起步中,若全數轉向電動車,勢必對已經吃緊的供電造成更大的擠壓。不僅如此,大型載具採行氫能運行更在續航里程、加氫時間、載貨與載客量、加氫站數量等方面,優於電動車。
這是臺灣等許多國家,將氫能視爲國家戰略的原因之一,儘管發展規模大,但爲現實與趨勢所推動,對產業轉型、國際貿易、全球規範,勢在必行。
期待各界深化對氫氣的認識,實踐安全導入機制與準則,推動臺灣永續發展。
(作者爲聯華林德氣體綜合產業事業羣副總經理)
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