上個月在高雄的台電興達電廠混氫5%發電示範計畫動土儀式揭幕,當天國境之南艷陽高照,經濟部次長兼台電代理董事長曾文生、中研院院長廖俊智、台電總經理王耀庭、加上高雄市政府多個部會局長等重磅貴賓一字排開,象徵台灣「去碳電力」前哨正式吹響。

全力邁向淨零排放,不僅為永續更為增強產業競爭力
截至2022年底,已有139個國家宣示2050碳中和目標,從源頭減碳被視為最有效的解方。回顧台灣產業發展,曾文生指出,在台灣從民生工業轉型為重工業的時代,高雄建置了台灣第一座煉油廠以及天然氣接收站,不僅代表了經濟起飛,也意味著碳排開始提升的歷史過程。現在全球積極邁向淨零排放,我們會回到源頭,希望將減碳技術帶入高雄,與在地產業結合,並在未來有更長足的發展、進步。
「人類對能源的使用處在轉型的關鍵時刻,我們要從現在開始改變,透過把氫氣加入天然氣機組燃燒,未來在同樣的發電情形下,可以減少碳排。混氫燃氣技術在高雄發展,不僅減少碳排負擔,更能帶動地方新的發展機會。」曾文生表示。
不過,氫能發電與產業競爭力有何干係?事實上,減碳成功與否,攸關台灣未來產業生存。外貿導向的島國經濟體,2022年出口貿易額再創新高達4795.2億美元,因應歐盟CBAM(碳邊際調整機制)、美國CCA(清潔競爭法案)近年將陸續課徵碳關稅,意味在「排碳有價」時代,不僅出口墊高營運成本,連帶考驗能否打進綠色供應鏈。
對於企業,可以做的是從生產、運輸、加工流程減少碳排,但從長遠來看,更重要是降低電力排碳係數(電力生產每單位發電量產生碳排量)。也就是如果從發電源頭就做到減少碳排,對於企業繳納碳稅,乃至於整體產業永續競爭力,將掀起蝴蝶效應旋風。
潔淨氫能正夯,台電以混氫發電5%為目標與時間賽跑
身為台灣規模最大的電力公司,台電面對生產潔淨能源的需求,回應社會大眾不僅刻不容緩更要當仁不讓。呼應台灣2050淨零排放路徑藍圖,台電擘劃「三面向、八策略」減碳藍圖,其中與氫能最相關的,就是從「供給面」調整能源結構,改用替代燃料及發展固碳技術,降低每一度電的排碳量。

勾勒願景之後,下一步當然就是要行動。取代化石燃料的技術當中,「氫能」被國際視為終極潔淨能源的解方,根據國際再生能源總署(IRENA)資料,當前有30多國正卯足勁發展氫氣事業。
然而,氫氣不像天然氣、煤料等初級能源可以直接開採,而是必須透過加工來生產,屬於二級能源,且搭配生產技術而有:褐氫、灰氫、藍氫、綠氫等不同稱號,其中綠氫是透過再生能源電解水產生氫氣,想當然生產成本也最為昂貴。

這也是為什麼台電正與時間競賽,去年與德國西門子能源公司簽署「混氫技術合作備忘錄」後,緊接在高雄興達電廠展開混氫計畫動土儀式,透過升級改造既有機組模式,搭配新建氫氣、天然氣混合設備,試驗國內首部可混燒氫氣的發電機組。今年底可望正式投入測試運轉,2024年達標混氫5%發電示範,提前達成原訂的2025年目標,日後順應技術成熟,混燒發電比例可上看15%。
有合作夥伴也需驗證場域,點線面策略實現去碳電力
這次台電在天然氣發電機組混入氫氣技術,並非全然單打獨鬥。由於西門子能源已在歐洲實際投入混氫發電,台電就借助西門子經驗,攜手對方所開發的混氫燃燒技術。另外,台電也與中央研究院簽署減碳綠能合作備忘錄,除了與中研院於去碳燃氫發電技術共同開發混氫、全氫應用,日後雙方也將在地熱、海洋能等領域密切合作。
至於會選擇高雄興達電廠當成混氫發電示範基地,台電指出,一方面,興達電廠鄰近全台最大天然氣接收站,本次將以既有燃氣3號機第3部氣渦輪發電機為主體,進行燃燒器改造,並新建氫氣、天然氣混合設備,同時於3號機廠房外設置氫氣槽車放置區與輸送管線。氫氣透過氫氣槽車送入電廠後,經由輸送管路運送氣渦輪機房,透過混合設備與天然氣混合後,再送入既有燃氣3號機第3部氣渦輪機組進行混燒發電。

另一方面,高雄興達電廠會雀屏中選,也與高雄淨零城市願景息息相關。高雄向來是重工業重鎮,未來要發展減碳技術絕對是重中之重。過去高雄已經有中鋼、中油進行「鋼化聯產」的實例,如今台電也以高雄為示範點,預期高雄將是台灣極具潛力的減碳基地。
當全世界都在力拚電力轉型,台電深知,這是一趟沒有終點的馬拉松,台電以氫混氣降低碳排,是這場競賽的首發選手。日後不論是優化元件及製程來提升發電效率,又或是導入混氫、混氨技術替代氣、煤燃料,淨零排放已是世界共同目標,更是台電本世紀力求達成的使命。
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