【專訪】零碳排的「氫能」是氣候救星？工研院萬皓鵬：藍氫、綠氫各有瓶頸|能源轉型|環境|願景工程基金會

今年6月27日，工研院正式提出「台灣2050氫應用發展技術藍圖」，從「發電」、「工業」、「載具」三大氫能應用與氫「來源」提出發展建議。願景工程專訪工研院綠能與環境研究所副所長萬皓鵬，為讀者解析台灣氫經濟的現況與展望。全文分上下篇，此為上篇。

氫是宇宙中最豐富的元素，在常溫常壓下是無色、無味、無毒的氣體。在「淨零排放」成為各國目標後，氫的其中一項特性令人著迷——它的分子結構不含碳，因此燃燒後不產生二氧化碳，只產生水。許多國家開始把氫視為終極潔淨能源，可協助人類擺脫化石燃料、減緩氣候變遷。

今年3月，國發會公布「台灣2050淨零排放路徑」，其中氫能在2050年的發電占比為9至12%；此外，經濟部亦成立氫能推動小組，加快氫能的科研與建設進度。

業界合作也有新進展，台電與西門子能源公司4月簽署合作備忘錄，目標2025年在興達電廠完成「天然氣機組混氫5%」發電示範，是國際氫能技術交流的一大突破。

根據國發會發布的淨零路徑，台灣到了2050年的發電結構預計是6到7成的再生能源、約2成的火力發電搭配碳捕獲利用與封存、約1成的氫能，加上少許抽蓄水力。「要達到（氫能）目標是可能的，也是可行的，但是中間有很多挑戰。」萬皓鵬認為，目前有三分之二的技術仍在研發中，過程有風險。

氫的供給來源是首要挑戰。工研院估算，2050年台灣氫氣75%須從國外進口，其餘才是自產。萬皓鵬解釋，台灣的再生能源發電量難以完全滿足製氫需求，因此須從國外進口；現在必須開始掌握國際可能供應來源，洽談氫氣購售的可能性，也要開始評估與規畫氫氣接收站的建置。

第二個挑戰是綠氫的成本目前仍太高，需更多研發與示範驗證，讓產氫效率變高。「現在商業成熟的（製氫的）電解效率約60%，未來希望達到80%。」萬皓鵬指出，許多國家開始設立氫谷（hydrogen valley），就是在特定區域內進行氫的技術驗證和應用示範。

工研院也建議，在氫氣成本高、技術待驗證的階段，台灣先推動「混燒」方式，2040年之前逐步將氫（或氨等氫的載體）導入現有的天然氣渦輪機組混燒，藉此減碳並驗證技術可行性；2040年後，配合火力機組退役，開始擴大導入專燒氫或氨的機組。

不過，混燒並非一蹴可幾，這也帶出第三個挑戰。萬皓鵬指出，台灣既有發電機組都由國際大廠建置，技術掌握在他國，必須確保原廠已進行混燒測試；同時，台灣自身也要提升混燒機組的運維技術，培育相關人才。

氫氣沒有顏色，但是人們通常根據製氫過程的排碳量，把氫分成灰氫、藍氫與綠氫。灰氫是從化石燃料（尤其天然氣）製造的氫，過程排放二氧化碳；藍氫則是將灰氫製程產生的碳，利用碳捕獲利用與封存消除碳排。至於綠氫，是指利用再生能源進行「水電解」產生的氫，過程不排碳。

萬皓鵬指出，灰氫製程已非常成熟，主要來自天然氣重組，且大多用於石化業精煉過程，「台灣目前的氫氣幾乎全是灰氫。」藍氫的製造過程如同灰氫，因此技術成熟，最大瓶頸在於碳捕獲利用與封存技術的發展，目前成本高、封存場址待開發，預計2040年才有大規模封存場址。

不產生碳排的綠氫，當前則受限於再生能源的供應量與成本，也是預計2040年再生能源成本才大幅下降。長期而言，綠氫的優勢是能協助解決再生能源的間歇性，在發電量大、用電需求小的時段，將多餘的綠電用來製氫，既可儲存能源，也可調節電網。

藍氫與綠氫各有支持者，萬皓鵬表示，「業者各自努力發展，都是樂觀其成。」不過工研院估算，未來再生能源占比提高，2050年將超過60%，屆時更需藉由綠氫調節，因此建議綠氫與藍氫為七比三。