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

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<文茜的世界周報>能源系列報導

加拿大杜魯道政府上台之後，正式加入巴黎氣候協定。

當年加拿大也曾加入了京都議定書，結果最後退出了。這一次，加入了巴黎氣候協定之後，加拿大開始進行對於所有能源政策的重新反省。

目前加拿大的人均碳排放量，直逼美國。

加拿大大力開發水力發電，水力發電占整個加拿大的所有發電量64%，減半煤炭發電是此波能源改革的重點，難得的是加拿大本身產煤，卻卻二氧化碳排放有高度地球公民意識。

加拿大認為使用煤及另一個自產的高污染油砂，是加拿大對地球所做的破壞。煤炭火力發電廠決定把現在占比6.5%要減半只有3%。

反觀台灣現在煤炭發電廠，在台灣發電比例裡這三年從40%升至50%，而且毫無愧疚，繼續興建煤炭火力發電廠，未來上看發電比60%。這是台灣和全世界，重視全球暖化國家裡頭，相反的道路。

另外加拿大也推出「排碳稅」，目前排碳稅是6.8歐元，到2020年起要增加至34歐元，逼迫所有的工廠，面對二氧化碳的排放，而且節能減碳。

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如果要替每一個國家塗上顏色，面積最大的色塊不是加拿大，而是俄羅斯，但是如果可以替每個國家，地底下的天然資源塗上不同顏色，那麼加拿大絕對有最華麗豐富的色彩

(節目旁白:在能源方面加拿大真的是得天獨厚，我們生產大量的能源，不但跨所有提到的類型提及，還要再加上幾種結合起來，我們比世界上任何其他國家都要多)

不但天生就是高富帥，而且還是能量飽滿的肌肉男

(節目旁白:加拿大擁有全世界目前第三大的石油儲量，包含重油和常規石油儲備總量，差不多是1740億桶原有的儲量，僅次於沙烏地阿拉伯和委內瑞拉)

加拿大是世界五大能源生產國之一，也是美國最大的能源供應國。因為加拿大的問題
和所有大富豪的問題一樣，不患寡而患不均，除了石油之外，加拿大也擁有豐富的天然氣

(節目旁白:它是全世界第三大的天然氣生產國，僅次於美國和俄羅斯，但是天然氣預計未來將會減產，加拿大境內龐大的頁岩氣儲量，將會逐漸取代天然氣)

加拿大高達96％的能源總量出口到美國，提供美國市場三分之一的能源需求，但是這個近水樓台的優勢，從美國開始大量開發頁岩油和頁岩氣之後，正在迅速消失

過於依賴美國出口市場，促使加拿大必須著手進行能源出口多元化，開發新市場是加拿大能源經濟轉型當務之急。

很難想像，加拿大仍然要花費139億美金進口能源，它既是全球煤炭和石油市場的供應商
也是大宗客戶。因為加拿大97%的儲油來自油砂，一般煉油廠無法處理加拿大產量最大的油砂

(節目旁白”油砂需要經過特殊的處理，這個提煉程序比一般石油需要消耗更多的能源
所以經濟效益相對較低)

加拿大近80％的排碳量都來自能源工業，油與砂經過提煉分解之後，會留下大量的瀝青和粘土泥，對生態環境造成嚴重影響

(這是加拿大紀錄片「洞的故事」（Hole Story ）的片段，油砂提煉對環境造成的傷害難以想像)

油砂提煉的排碳量是一般原油的 3 到 5倍，能源相關工業消耗五分之一的加拿大能源需求總量，只有3600萬人口的加拿大，寒冷的氣候和高水平的生活條件，卻是全球第七大能源消耗國，人均排碳量直逼美國

(新聞片段:加拿大成為第一個正式退出「京都議定書」的國家)
(加拿大的環保署長Peter Kent：加拿大將朝著有法律約束力的減碳協議，讓我們可以繼續創造就業機會和經濟成長)

所以不難了解，加拿大為了不願支付，達不到減碳標準的巨額罰金，宣布退出「京都議定書」

(新聞片段:根據衛報的報導，目前加拿大的排碳量高於「京都議定書」所要求的23%，僅次於美國和澳大利亞，人均排碳量是全世界最糟的污染國之一)

一直等到2015年10月杜魯多勝選出任總理，加拿大才重新回到COP 21 簽署了巴黎協議

(加拿大總理杜魯多：加拿大很樂意在COP 21 扮演一個具有建設性的角色，我們的代表將致力達成一個雄心勃勃的協議)

加拿大希望藉此抹去，排碳大國和污染土豪的形象，希望能夠在2030年之前，達到減碳30％的目標

(新聞片段:賈斯丁杜魯多制定了未來的作法，將從2018起徵收每噸加拿大幣10元（6.8歐元）的排碳稅，逐漸增加到2022年每噸加拿大幣50元 相當於34歐元的排碳稅)

民調顯示雖然有77%的民眾支持減碳，但是隨著各省份不同的天然條件和工業背景，對排碳稅的反應是兩極化的支持或反對

(節目旁白:正如同人口的分佈，加拿大驚人的天然資源毫不平均地分布在各省份與領土之間，有充分資源可以自給自足的地方，偏偏不是那些對能源需求量最大的地方)

魁北克省早在2013年就設定排碳量的上限，安大略省也隨後加入，英屬哥倫比亞省
則從2008年起開始徵收排碳稅，但是艾伯塔「黑金之省」（Alberta ）的周邊四省
則反對徵收排碳稅，當地省政府和石油公司連袂對聯邦政府施壓，強勢要求擴大興建液化天然氣輸送管和輸油管，促進油砂出口和增加產量，國家能源局預測到2040年，加拿大原油產量將增加56％，液化天然氣的出口量預計成長22％

(節目旁白:所以我們迫切需要一個以上的客戶，加拿大如何？但我們要怎麼賣給自己？)

很難想像怎麼賣給自己是一個棘手的問題，簡單來說，如果同樣的石油天然氣可以出口賺兩倍的美金，為什麼要殺價賣給本國同胞

(節目旁白:我們在這張地圖上，可以看見輸油管從艾伯塔省的省會Edmonton運往美國)

動之以情全國團結的口號，怎麼比得上大筆誘人的美鈔，1970年代的石油危機造成國內很大的衝突，於是制定了國內統一油價，內銷與出口的差額部分以出口稅達成平衡，油氣儲量豐沛的加拿大，2015年化石能源的生產比例高達73%。電力結構的分配，各省之間也大不相同，8%的煤炭發電集中在黑金省份地區，只有沒有其它資源的安大略省選擇以核能發電。2017年全國64％的電力來自水力發電，加拿大水電產量位居全球第二，僅次於中國，地廣人稀 車大路寬的加拿大，人均電力消耗為全球平均的5倍，甚至超過美國人均消費量的18％

(魁北克水力發電廠效益管理主任Michele Labrecque：地熱和沼氣發電的限制和風電與太陽能的問題是一樣的，它們目前都比較昂貴)

水電無疑是加拿大最重要的再生能源，全國一共有480座水力發電廠，魁北克省是水電工程的先驅

(魁北克水力發電廠能源生產經理：目前以風力發電的電力成本要比水電昂貴很多，現在的風電每度的成本要超過10分加幣，而且還是風電田區就蓋在用電區旁邊的時候)

魁北克省南部海灣區的水電，每度電費只要1.5分加幣，加拿大雖然有開發太陽能的空間條件，但是面臨著同樣昂貴的系統整合問題

(魁北克水力發電廠能源生產經理：例如在安大略省消費者要支付每度44分加幣到80分加幣
，來承擔整合光伏電進入電力系統的費用，在德國我們所講的光伏電差不多每度60分加幣
這讓大舉發展太陽能的國家，要面對電價飆高的狀況)

擁有蓄水池的水力發電廠，也填補了風電和太陽能靠天吃飯的不穩定性，因此加拿大未來再生能源中，水電／風電／太陽能的比例維持不變，值得注意的是，原來只有6.5%煤炭比例將會減半，加拿大沒有全國統一的電價，憲法將開發天然資源的權力委託給各省，大多數省份也擁有並經營在地的電力公司，聯邦政府主要負責跨省和國際貿易的監管，以及各種能源規格的標準化。

全球氣候變遷恐怕不在這兩位好朋友G7的議程裡，高富帥的肌肉男，如果決定要環保減碳
就像好人好事代表一樣，是錦上添花，而不是功德無量

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《看上台東金崙 兩民間業者拋1MW地熱發電計畫》
金崙地區為 #地熱潛能區，主要溫泉露頭沿金崙溪河谷分布，範圍長約1.5公里。業者強調，金崙的熱流值達到每平方公尺150mW以上，是高地熱異常區，有相當豐沛的地熱資源。👍

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