日本在綠氫能源上的發展（08/26/2021 風傳媒）

氫將是人類最清潔的燃料，其燃燒只產生水而不排碳，由於這種對環境的友好性，氫被稱為「完美能源」或「未來能源」。

氫廣存於地球之中，其能源密度極高，且可以氣態、液態及固態的氫化物呈現，以適應各種運儲方式及應用環境的要求，和化石能源相比，其製取更為方便，不受地區因素的限制，也不會因資源分布不均而引發地緣政治風險，通過可再生能源製氫，將促成碳中和的實現。

作者：胡僑華

太陽能製氫是前景最好的製氫法

目前以化石燃料做為主原料的煤氣轉化法占全球氫製備總量的95%，而以電解水製氫的的比率不足5%，以太陽能製氫的比例更小。其實以太陽能製氫已有40年的的發展歷史，被認為是最有前景的製氫方法之一，值得繼續努力研發。

當今全球在建的以可再生能源製氫項目總計80GW（1GW = 100萬千瓦），在2020年新增的項目即達50GW，就像過去十年風能和太陽能的價格成倍下降， 一旦形成規模效應，即大幅降低其LCOE成本（Levelized Costof Energy，均化能源成本）。

日本百年老店──電氣產品製造商東芝集團（Toshiba）正在全球布置此具「未來能源」之稱的氫能，並以大規模可再生能源製取綠氫，做為碳中和時代的解決方案。

放眼全球，日本是近年來最熱衷發展氫能的國家之一，利用碳捕獲（CCS）實現平價化石燃料的脫碳製氫，以及可再生能源製氫，對能源自給率甚低的日本而言，用零排碳的可再生能源以製取清潔、高效且較易儲運的氫能，無疑是「後福島時代」得以兼顧能源安全和碳中和目標的理想選擇。

早在50年前東芝就開始做氫能方面的研發，當時日本的氫路線是烴類或醇類重整製氫，但現在零碳的理念下，近10年已全面提升氫能體系。例如東芝燃料電池體系全部都是純氫製備，其燃料電池系統H2Rex 在日本國內已累計交付了100台以上，這種100KW的模塊化單元，可根據需求做靈活組合，啟動後不及5分鐘時間，高效管道或儲槽中的氫氣轉化為電能和熱能。

從製氫到氫利用的全程實現了零排碳

以東芝的新氫能綠合中心為例，利用太陽能電解水製備氫氣，並直接將其應用於東芝的府中工場的燃料電池驅動叉車（Fork lifter）上，不但叉車運轉不排放二氧化碳，且因利用可再生能源作為製取氫能的燃料，從製氫到氫利用的全程實現了零排碳。當突發災難時，這套小型分布式能源亦可大顯身手，做為一條生命線為300名受災群眾提供一週所需的電力和熱水供應。

綠氫雖有諸多優點，但在全球範圍內仍為成本高居不下所困擾，在日本要靠政府的政策來支持。此外光伏、風電仍存在間歇性問題，且因電網調峰要求甚大，導致棄風、棄電的狀況經常發生，若將這部分電力轉換為氫能儲存起來，需要時再予釋出，成為最理想可靠的結合。亦即可再生能源與電解質製氫技術綑綁在一起，製造出完全的綠氫。

在日本國立新能源產業技術綜合開發機構NEDO（New Energy and Industrial Technology Development Organization）的帶頭下，東芝與另外兩家日本企業合作的福島氫能研究基地（FH2R）已於2020年成立。東芝在該領域所長的是對電力系統、電子設備及控制系統的深入了解，及對氫的長期技術累積，目前正與上游製氫企業研討合作。

在氫能起動階段，東芝呼籲政府對全行業給予政策支持，鼓勵更多企業參與氫能產業鏈的完善，並儘早明確氫能使用的法律及規範，在此前提之下，氫能成本才能隨著規模效應而快速下降。

氫能成本的下降有賴於一個足夠大且高速成長的下游市場，東芝正在推動純氫能燃料電池系統H2Rex儘早應用於日本及中國市場，使其成本符合市場潛在的需求，並聯合中國合作夥伴一起開拓市場。

福島事故讓東芝不得不脫鉤核能

實際上東芝對於 「終極能源解決方案」的認知，在福島核能事故之後，出現了徹底的轉變，東芝曾是全球核能領域的重要領先者，旗下擁有歷史戰績輝煌的美國西屋電氣公司。但2011年發生的福島核能事故，使全球核電技術放緩，建造成本陡增，西屋電氣申請破產保護等諸原因，東芝最後選擇脫鉤核電資產。

2020年10月日本首相菅義偉在臨時國會上發表施政演說時宣布，日本將爭取在2050年實現溫室氣體净零排放，這標示做為全球第三大經濟體及第五大排碳國的日本，在氣候議題上的立場有了巨大的轉變。

日本的溫室氣體排放中，至少有80%來自能源範疇。二氧化碳零排放並不是最近才有的呼聲，早在〈京都協議書〉及〈巴黎氣候協定〉且更早以前，就進行了與此相同的探討。

福島事故改變了全球滅碳的思路，2011年之前，日本及歐洲都將低碳發電目標寄望於核能，但現在已轉變為寄望於可再生能源的發展。除了氫能之外，東芝還有其他頗具競爭力的的能源業務和碳捕獲及儲存技術，可以根據不同地區的條件與與特徵，進行靈活的組合，無論在水電領域、光伏領域及地熱領域，均處於世界領先的地位。

該項目建有全球最大的利用可再生能源的10 MW（1萬千瓦）級製氫裝置，正在驗證清潔低成本的製氫技術，在此所產生的氫氣不僅使用為平衡電力系統，還為固定的氫燃料電池系統，及移動的氫燃料電池車輛（汽車、巴士）等提供動力源。

日本的綠氫發展可供台灣借鏡，台灣現行的可再生能源發電占比僅20%，卻以進口液化天然氣以支持50%的氣電 ，與其如此，不如投資於光源充足的澳洲建立液化綠氫廠，並進口台灣以取代LNG（主成分為排碳的甲烷）以供發電，達成低碳及無排碳的能源承諾。

本文作者胡僑華為工程專業經理人

完整圖文內容請見：
https://www.storm.mg/article/3875207?mode=whole

♡

《文茜的世界周報》全球能源趨勢系列報導—芬蘭

【 芬蘭是一個高度工業化的國家，工業發電占整體用電量約50%，台灣占40%，森林覆蓋面積高達70%，這是芬蘭很大特色，也成為發展再生能源很重要鈎思考! 芬蘭在1999年推出「芬蘭再生能源行動計畫」，經過2002年的修正，訂下要把再生能源的比例，在2025年之前提高到60%，而在太陽能跟風力發電自然條件發展有限的狀況下，芬蘭外銷木材所產生的木屑，變成生質燃料，也成為再生能源主力。此外在核能發電的部分，芬蘭正在興建第五座跟第六座核能發電廠，預計在2019年的時候開始投入發電。由於鄰近俄羅斯，國家戰略政策很重要的目標就是要做到自主能源，芬蘭認為全面廢止煤炭發電，才是乾淨能源的核心。這和台灣現在全面蓋煤炭火力發電廠大不相同 】

「哈囉，全世界的每個人」

這是全世界每個小朋友都知道的地址，如果你找不到，是因為它藏在面積超過70％的芬蘭森林裡，被大舉開發的森林，不但佔了芬蘭每年出口總額的22％，森林產品的木屑，還提供了每小時12億千瓦的電力

你每天都在使用Linux，不論你是否知道，每天都有85萬支Android手機在使用Linux

Oracle My SQL Cloud，提供你快速 安全 高效益成本的雲端服務，來操作由最受歡迎的開放軟體所支持的最新應用程式

這些遊戲 手機 開放軟體 應用程式，全都來自只有550萬人口的芬蘭，人均的能源消耗量為歐盟之首，除了不只是聖誕老人所需要的長途運輸，還有寒冷氣候所需的暖氣消耗

工業佔據了芬蘭整體能源供應的一半，如果能源的供應有限，而價格繼續上漲，會威脅到需要大量能源的工業

除了森林之外沒有任何天然資源的芬蘭，如何解決工業發展的能源需要？芬蘭和俄羅斯有著長達1300公里的邊界，俄羅斯一直都是芬蘭最大的能源供應國，和最重要的貿易夥伴，冷戰結束，芬蘭首當其衝，面對蘇聯瓦解之後國際市場的損失

1995年加入歐盟之後，全力從傳統林業轉型發展ICT產業，2000年初期，芬蘭Nokia的名聲不下於聖誕老人，工業轉型的同時也開始進行能源轉型，在芬蘭發展再生能源之前， 68%的石油，73%的煤炭，和100%的天然氣全部來自俄羅斯

Nokia的一落千丈，在加上2008年的金融危機，讓芬蘭對俄羅斯的能源依賴更為緊張，但是真正的轉捩點並不是2011年的福島核災，2014年俄羅斯佔據克里米亞，和烏克蘭的戰爭，再度掀起了芬蘭的歷史惡夢

「你們真的覺得我們會繼續忍受？認為我們甘心把軍隊駐紮在距離邊境1500公里？套一句一份芬蘭朋友的話，我覺得北約一定非常樂意，利用芬蘭來打俄羅斯，一直到芬蘭最後的一兵一卒，這就是你們想要的？」

對於550萬芬蘭人，普丁的威脅遠勝於福島核災，軍事上芬蘭力求中立不加入北約，但是如何降低對俄羅斯的能源依賴，這是一個聖誕老人也變不出來的禮物

能源部門正在研究，如何以更為永續的方法來生產能源，能源的永續生產的迫切需求，來自於減碳的必要性，確保國家的能源供應，以及歐盟和國家對於增加再生能源比例的目標

2000年芬蘭政府就推出「國家氣候戰略」，大刀闊斧地進行減碳和確保能源自主，除了履行「京都協議書」的減碳要求，芬蘭還遠遠超過歐盟對2020年，各國再生能源必須達到能源比例20%的規範

1999年推出的「芬蘭再生能源行動計畫」，經過2002年的修正，訂下了要把再生能源的比例，在2025年之前提高到60%，達到141億千瓦時的產量，達成這個挑戰的主要方法是，以森林的生物燃料來取代化石燃料

由於芬蘭特殊的氣候和地理位置，太陽能和風能的開發非常有限，那麼芬蘭有什麼本事可以霸氣地，開出再生能源達到60%的支票？

由於芬蘭密集的森林工業，木材燃料的主要來源就是工業本身的副產品，例如黑液(從木材到紙漿所產生的廢物)樹皮和木屑等，透過先進的技術，廢棄木材 樹皮 鑽了洞的樹 樹樁和樹根，在現代發電廠裡被使用的越來越多，被稱為「森林細片」

林業產品和造紙工業，本來就是芬蘭最重要的傳統工業，通過使用來自森林資源的副產品，利用「森林細片」做為燃料，同時有助於熱電聯產（CHP）的發電效益

Kokkola市的發電廠，就是一個大型「熱電聯產」的好例子，這個發電廠生產20兆瓦的電力，並且提供了50兆瓦的暖氣給Kokkola市區，林業副產品的回收與循環，降低了對進口化石燃料的依賴，但是仍然不是無碳燃料，於是減碳的戰略在於繼續擴大造林，來維持芬蘭的森林面積和長期碳吸收的能力

被稱為「千湖之國」的芬蘭，最重要的再生能源來自水力發電， 2015年的發電量達到15.6億千瓦時，佔整體發電量比例的25%

2015年整體的再生能源發電比例已經達到45%， 2016年11月「國家氣候戰略」的第五版修正，確認將在2030年之前全面廢除進口煤炭的火力發電，並且要在2020年減半進口石油的消費量（相較於2005年），但是電量的需求仍然持續增加

「我們考量幾個芬蘭其他的地方，Pyhajoki 在2011年被我們選為新的廠址，當然有好幾個理由」

既要堅持全面去煤減碳，又要兼顧經濟發展，芬蘭沒有因為同年發生的福島核災，而動搖以繼續提高核能比例，來確保能源自主的決心

地形的基岩極度的堅固而且容易施工，地方上的支持也是關鍵，二分之三的居民支持在Hanhikivi的核電站計劃

芬蘭已經有四座核能反應爐，供應其電力的近30％， 1977年開始營運的Loviisa的兩座反應爐，將在2027和2030年停運，另外Olkiluoto兩座，則計劃在2039年和2042年停產

「從2000年中期開始，企業團體就認知到如果要繼續發展，他們需要無碳而又價格合理的電力，這是芬蘭最大的投資計劃，對於就業狀況會有極大的影響，當興建計劃執行達到高峰，會有將近4000人在場工作」

這是芬蘭的第六座反應爐（1200 MWe），預計將在2024年開始營運， 2009年開始在Olkiluoto（OL3）興建的，第五個EPR反應爐（1600 MWe），預計將於2019年初投入生產，兩座新的反應爐，將會把芬蘭核能發電的比例提高到60%

芬蘭對核電的安全的信任，對能源自主的堅持，遠遠超過對只剩下8%的煤炭火力發電的妥協，核能將全面取代煤炭

「記得要乖乖的，Bye Bye」

這座白雪皚皚的森林，不僅藏著每個小孩都知道的秘密，應該也是每個小孩都有權呼吸的新鮮空氣

更多內容，請看影片連結：https://www.youtube.com/channel/UCiwt1aanVMoPYUt_CQYCPQg

#你應該要關心的國際新聞【美國喊退的巴黎協定是什麼？】

美國總統川普1日兌現選前承諾，宣布要退出「害美國陷於貧困」的 #巴黎氣候協定。對此國際紛紛撻伐，法國總統馬克隆透過電視聲明批評其決策，並借用川普競選口號，表示「我們有共同的責任，讓地球再次偉大（Make our planet Great Again）」。

這項將取代《京都協議書》的新氣候協議內容為何？又可能有什麼問題？
--
★延伸思考》台灣需要哪種「能源轉型」？
https://www.twreporter.org/a/opinion-energy-policy

#舊文再看一次 #報導者 #cop12 #氣候暖化 #2度C #減碳 #INDC UNFCCC