發現有許多的朋友都在問類似的問題，因此，我們稍稍花了點時間搜集、整理、分析了最新的相關資訊，謹提供大家在討論相關議題時作為背景資料參考之用。

2021年主流的國產高效能單晶太陽能光電板已經可以作到單片375W-400W功率（尺寸約為197.9CM x 100.2CM），甚至更高功率規格的光電板型號台灣市面上也有流通販售。

在2019年的時候，市場主流的高效能單晶光電板一片的功率大約在300W-335W（尺寸約為169.6CM x 102.2CM）。

更早之前的所謂高效能單晶太陽能光電板，單片功率大約在250W左右。因此很長一段時間，大家普遍都採用每兩坪面積可以安裝1KW光電板的公式來估算太陽能光電案場，也就是說，每兩坪面積可以安裝四片功率250W的光電板(164CM x 99.2CM)。

從上述的實際演進歷程來看，採用同樣兩坪的安裝面積為基準來做換算比較（約為2 x 182CM x 182CM），短短五、六年間，每兩坪單位面積的太陽能光電板的發電效率就從250W規格的每小時滿發為1 KWh電力，進步到2019年時335W規格的1.280KWh，再進步到今年400W規格的1.336Kwh電力。

短短幾年間同樣安裝面積的光電板發電效率提升了約33.6%之多。換句話說，如果要達到特定的發電量，太陽能光電所需的安裝面積，短短幾年間就可以減少大約三分之一。

太陽能光電板發電效能提升的趨勢，目前依然會持續下去。

目前，我們每多發出一度的再生能源綠電，就可以幫助台灣以及我們的地球多減少約0.509公斤的二氧化碳排放量，對於解決全球暖化和氣候變遷的問題，發揮直接的正面效應。 ❤

提供這樣的基本事實給朋友們作參考。

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【專文簡介製氫背後的種種】
#認識氫氣碳足跡 #德國氫能大躍進
前文( https://reurl.cc/8GVdqo )提到，氫氣和電力得從初級能源轉化、不會憑空誕生。那氫氣又是如何製造呢？

▋主流製氫法
全世界超過95%產量的氫氣源自天然氣和天然氣處理廠，亦即利用水蒸汽-甲烷重組反應(steam methane reforming process, SMR )和水氣轉化反應(Water-gas shift reaction, WGSR)量產氫氣。處理廠包括以下四個主要系統:除硫、重組、高溫轉化、變壓吸附，個別功能簡介如下：

1⃣除硫: 透過觸媒去除天然氣中的硫化物。進入重組系統前，一部份天然氣會和來自變壓吸附系統的不純物一起燃燒以產生反應所需的熱能。
2⃣重組: 除硫後的天然氣和高溫蒸氣混合、透過鎳基觸媒(和水蒸汽-甲烷重組反應)生成氫氣。反應完的熱氣在離開重組器後會稍作冷卻，與此同時會產生蒸氣。
3⃣高溫轉化: 添加額外的高溫蒸氣，和熱氣進行水氣轉化反應，將一氧化碳轉化成二氧化碳以達到完全反應。
4⃣變壓吸附:　透過加壓方式純化氫氣，不純物會被吸附留在系統內。當不純物濃度飽和時，系統壓力會降低以移除不純物，後者回送到除硫系統成為燃料以提供熱能。

環環相扣的系統設計是為了最大化天然氣利用率和熱循環效率。理論上，系統能整合碳捕捉技術，相關方法仍處於學術研究階段。

▋氫氣的碳足跡
水蒸汽-甲烷重組反應和水氣轉化反應的反應式如下：

水蒸汽-甲烷重組反應：CH4 + H2O ⇌ CO + 3 H2
水氣轉化反應：CO + H2O ⇌ CO2 + H2
兩式相加可得：CH4 + 2 H2O ⇌ CO2 + 4H2

換言之，每製造四單位的氫氣會伴隨著一單位的二氧化碳，這就是氫氣的 #原生碳足跡。若以純甲烷製造的100萬標準立方英尺(standard cubic feet (SCF))氫氣當作一單位，則原生副產物是0.25單位的二氧化碳，合12.98公噸。

而Praxair公司對各 #系統碳足跡 計算得出的理論最小值如下：
重組器和重組反應所需能量：3.7公噸
製造高溫蒸氣所需能量：2.5公噸
變壓吸附時的分離、純化和壓縮製程：0.1公噸

四者合計19.3公噸，但基於熱損耗和效率問題，實際數字約略是21.9公噸，此為總碳足跡。換算後可得以下結論： #製造一公斤氫氣同時會製造9公斤二氧化碳。

然而，這尚未計算壓縮、運輸、燃料電池製造的碳足跡；亦即送到製造商或終端使用者手上時，總碳足跡還會增加。源自化石燃料、製程又依賴化石燃料產生的電和熱，這就是天然氣製氫的原罪，也是氫氣的骯髒小祕密。

▋碳足跡表示法

為了能在同一基準上比較，網路上有各種當量表示法，以下列出兩個。

1⃣每度電的二氧化碳當量

另一方面，標準狀態下的氫氧反應：H2 + 1/2 O2 ⇌ H2O ΔH0＝-286kJ/mol

換算下來一公斤氫氣能產生143百萬焦耳，合39.7 kWh。
但這只是理論值，考量能源損失和科技極限，目前所能利用的數字約略是33.33 kWh，換言之，1公斤氫氣 = 9.28公斤二氧化碳 = 33.33 kWh. 可推得 1 kWh = 278克二氧化碳 (單位: gram CO2eg/kWh)

這也是理論值換算。若透過燃料電池轉換為電力，還得加上製造燃料電池的碳足跡。過去研究也曾預估氫氣生電的碳足跡會介於燃氣和燃煤之間。

2⃣每百萬焦耳的二氧化碳當量

若依百萬焦耳的二氧化碳當量(gram CO2eq/MJ)來看，33.33 kWh = 119.988 MJ. 可推得 1MJ = 77.34 克二氧化碳

依據當量高低，我們可以替氫氣上色：

FCH JU機構認為：

🔲若小於91克，但高於36.4克，那麼有無再生能源參與製造都將被歸類為灰色氫氣。天然氣製氫歸類於此。
🟦若小於36.4克，非再生能源參與製造的部分為藍色氫氣
🟩而再生能源參與製造的部分為綠色氫氣。若製氫能量100%來自於再生能源且二氧化碳當量小於36.4克，就能算是100%純綠氫。

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▋德國的大躍進

德國聯邦政府在上週(6/10)敲定其國家氫能戰略，目標是在2030年時有5GW綠色氫氣(以下簡稱綠氫)產能(折合14TWh的氫氣產量)*、2040年達10GW。政府預計在一項1300億歐元的經濟刺激方案當中撥款70億歐元於新產業和相關研究。這是德國首次針對氫氣產量訂下具體目標，以期此次大躍進(quantum leap)讓德國在氫能科技領域成為世界領導者。舉國從政府當局到公民團體都樂觀其成。德國也預告輪值歐盟理事會主席後的首要任務之一是創造橫跨歐洲的氫氣基礎設施。(聽起來真的很大躍進)

要達到5GW綠氫產能約需20TWh的再生能源電力。氫能戰略伴隨一系列措施以替再生能源提供更良好的環境、並提供更誘人的條件以吸引離岸風電建設，預計離岸風電農場的電力能應付綠氫製造的大部分需求。

除打點相關基礎建設，德國政府也提供金融補貼牛肉給大型貨物運輸、鋼鐵業、化工業和航空業以誘使業者投資相關製程；針對鋼鐵和化工業業者訂定碳差價合約(Carbon Contracts for Difference(CfD))，並檢驗航空業的能源消耗在2030年前是否能達到20%再生能源的使用目標。

然而，該製造多少綠氫仍相當爭議。德國目前有99%氫氣產量來自化石燃料(即灰色氫氣,以下簡稱灰氫)，且政府部門間的冗長協商突顯了淘汰化石燃料的困難。煉油和天然氣業者則認為在能源轉型的初期階段，灰氫不該缺席。德國綠黨名譽主席Oliver Krischer則表示將氫氣應用於汽車產業(諸如充氫站)單純在浪費公帑。

部分人士也提及，德國2030年將安裝最高5GW綠氫電解槽，這一計劃將拉動電解槽工業實現快速發展，與當前的安裝量相比，10年間這一規模將增長200倍。到2040年，德國電解槽部署規模有望達到10GW，若“歐洲2x40GW綠氫計劃”順利實施，則德國2040年電解槽規模將佔歐洲部署總量的25%。但德國境內的再生能源發電能力有限，氫氣產能不足。即便考慮2040年新增10GW電解槽，綠氫產能也僅28TWh，仍低於2030年新增氫氣需求。戰略明確提出要加強國際合作，在之前針對氫能推出的90億歐元投資計劃中，其中20億歐元將在摩洛哥等合作夥伴國家建立大型的製氫廠。

E3G氣候智庫的研究者，Felix Heilmann，表示：「德國的氫能戰略向世人宣示這個世界最大的天然氣消費國正準備替"不用天然氣"的未來做準備"，畢竟歐盟策略中2050得達成零碳排，使用氫氣替代供暖或交通燃料都是必需之路。

▋結論
根據2017年的國家發展委員會報告，高雄地區的石化、重工、鋼鐵業總年產量合計12萬公噸。如此產量也勉強供三大產業使用，目前沒有剩餘氫氣發展氫經濟。

這邊小編以核一兩部機組機稍微計算了一下：

核一兩部機組(裝置容量604 MW x2 )，容量因子85%，則一年可發出 (604 x 2 x 0.85) x (365x24) = 8,994,768 MWh. 全數用於電解水可得 8,994,768/55 = 163,541.2 公噸氫氣。

這是三大產業總產量的1.36倍。也就是說，核一延役的話就有充足的餘裕發展氫經濟了呢。結合氫燃料電池，也能同步改善交通空氣汙染ㄟ。

話說回來，可以預期將來賣氫氣的利潤會比賣電更高。還非得是低碳足跡的氫氣不可。碳足跡過高的氫氣不僅直接淘汰，也連帶地使使用這類氫氣製造的產品喪失競爭力。這對不產天然氣的我國而言，如何取得大量、便宜、穩定的低碳能源以降低製氫成本，確保產品和服務有國際競爭力，將會是執政者的挑戰。

至於德國，祝他們幸福，短時間內來看，投資1MW的製氫廠與管線就耗費30億台幣，若要擴展到5GW(5000倍)，真的所費不貲

▋參考資料與計算(見留言處)
https://reurl.cc/O1odyr

講座【用著色本也能談能源轉型？德國能源教育的創新之路】

風靡全球的著色本，和衝擊全球的能源議題，這兩件事加在一起，會擦撞出什麼火花？無論你是對插畫、藝術與社會設計有興趣，或者關心環境問題、對教育有股熱情，想從德國的經驗裡得到靈感與借鏡，都歡迎一起來聊聊！

📝線上報名：https://reurl.cc/Na85Q9

📢關於講者－洪語含：

歐盟伊拉斯莫斯計畫（Erasmus Mundus）－再生能源工程與管理雙學位碩士，德國氣候與能源智庫IKEM（The Institute for Climate Protection, Energy and Mobility）研究員，《能源轉型資訊圖表著色本》（The Infographic Energy Transition Coloring Book）共同撰寫人。在台灣就讀大學時就開始關注能源與環境議題，而後投入的研究工作範疇橫跨再生能源、綠建築、氣候金融、💡能源效率等，並致力於相關領域的社會創新及社會溝通，試圖讓能源轉型變得更加有趣、吸引人、容易親近。

📙《能源轉型資訊圖表著色本》是啥？

這是德國一個由能源學者、設計師與視覺藝術家組成的團隊－德國氣候與能源智庫IKEM，與從事設計工作的ElleryStudio所共同誕生的企劃，把氣候變遷與能源議題裡的繁複知識與抽象概念，用好玩逗趣的圖像來呈現，內容深入淺出，從全球主要國家近年排了多少碳、每種能源的單位碳足跡、各國裝設了多少再生能源、一度電是什麼意思等基本概念，到🌞太陽能板如何被生產、生質能的熱量如何換算為電力、不同年代的風機功率與尺寸等進階知識，再到智慧電網、公民電廠、綠色就業、德國再生能源法規介紹等等更深入的內容，都可以在這本著色本找到，而且是用各種有趣的超現實的虛擬人物、外太空星球、城市與交通工具、可愛動物等等風格強烈的插畫來呈現，真的是太厲害了！

🕖時間：1/15（三）19:00－21:00
📌地點：綠色公民行動聯盟（台北市羅斯福路二段70號8樓之3）

【智翔的議會質詢-桃園航空城公司、桃園捷運公司、青年事務局（10/30）】

＃機捷異常事故

機捷列車斷斷續續出現狀況，根據機捷提供的資料，儘管今年相較去年同期期間，數據降低了30%，但細數各項數字仍偏高，系統偵測異常共有276件，其中有1/3（93件）須改為手動駕駛，儘管這1/3的件數中，只有4件需要清車（兩次遇到地震），其餘都會再改為自動駕駛，但換算下來，每天都會有訊號異常，每禮拜有2天系統會偵測改為手動駕駛，如此高頻率的訊號異常，機捷公司是否有其他方式來去因應機場捷運行駛時所遭遇的環境問題？

況且前些日子據報載，九月十八號機捷發生失去電力的突發狀況，卡軌了四十分鐘，因此今天也詢問了當天的狀況，機捷董事長則回覆，相關的調查報告將於11月出來。由於機捷軌道行經的路段，包括高山、霧氣、鳥禽，以及讓自動駕駛改為手動駕駛的最主要原因——失去訊號，如何在未來持續降低異常狀況的發生，保障旅客的安全與寶貴時間，就有勞捷運公司這邊持續精進了。

＃亞矽創新研發中心招商

航空城公司遭外界質疑養肥貓、招商不力在過去不是新聞，所以針對航空城公司的重點業務，亞矽創新研發中心的招商一事，智翔也感到十分擔憂，尤其今天聽聞航空城董事長的說明，與多家企業接洽，都只是停留在簽署備忘錄的階段，很擔心前些日子高雄市長到儲簽署MOU卻落得一場空的情況再現。而說到航空城的招商業務，其實也與經發局的業務有重疊之處，若統一回歸經發局業務範圍，也許更是解決招商單位疊床架屋的良方。

＃創新新創搞得我好亂

桃園市近年大力推動創新產業，青年事務局轄下許多基地都分別有進駐的產業類別與主題， 包括物聯網、人工智慧、ＡＲ、ＶＲ等，但綜觀政府所規劃推動創新產業的業務，包括經發局也有虎頭山物聯網創新基地，也是包含物聯網與資安與自駕車，甚至大學校園內也有許多創新育成中心，更別提上述的航空城亞矽創新研發中心，也是主打雲端運算產業、國際物流產業、生物科技、智慧車等等。

彷彿「智慧」、「科技」、「創新」等籠統的詞彙都被串在一起，在許多基地形成創業聚落，看似彼此產業都有相關，但又各行其是，像多頭火車一般各做各的，因此不只詢問青年事務局，也想順帶詢問航空城公司，究竟這些新創，或說創新基地的差異性到底為何？ 有無將資源與規劃做整合，權責作統一的可能？

立法委員林佳龍今(11)天在教育文化委員會針對核四議題質詢原能會主委蔡春鴻、經濟部長張家祝及台電董事長黃重球，林佳龍表示，江宜樺曾在3月5日說，一個月內弄清核四訊息，如今時間已過，核四到底佔台灣多少電力，政府無法提供統一的說法，根據經濟部能源局2012年10月公布的最新的能源統計手冊，2011年台灣總發電裝置容量為48,750MW，換算核四2,700MW的裝置容量，其比例僅佔5.5%，但張家祝卻說，核四占的裝置容量是6.7%，說法顯然矛盾。

林佳龍表示，至今國際上還沒有任何一座已完工可運作的高階核廢料最終儲存場， 此外，正在規劃興建中的國家，芬蘭與瑞典是進度較快的，但芬蘭的岩盤是18億年，瑞典的則是19億年，但台灣最古老的岩盤中央山脈的東側，卻也只有1至3億年，台灣的地質遠較芬蘭與瑞典為年輕，又坐落在地震帶上，地質條件無法與上述兩國相提並論。

核四廠雖然尚未完工運轉，台電公司已花82億元購買核燃料1744束核燃料棒，如果核四停建，台電曾說，這些燃料棒無法給核一、二、三廠使用，原能會卻說可以，林佳龍質疑，社會到底要相信哪一個說法？
林佳龍說，台電至今仍然未公布核能四廠核能安全小組專家名單，他質疑台電為何不敢公布，外界會質疑這些人是否具公信力？連何林宗堯不在名單中，這四十五名資深工程師，加上十二名奇異公司顧問的背景，台電有義務讓社會大眾知道。

另外，林佳龍也提到，以目前台灣核一、二、三廠加總約5200MW的裝置容量推估，核廢料的處理就要大概2600億元，而若還要續建核四，按其2700MW的裝置容量，還要再花1300億。這些成本是核後端基金無法負擔的，相關單位未審慎評估。