觀念平台-專業最重要!發展氫能產業 不能光說不練

政府在面對供電不穩與淨零碳排的雙重壓力下,氫能的開發備受重視。圖/本報資料照片
政府在面對供電不穩與淨零碳排的雙重壓力下,氫能的開發備受重視。圖/本報資料照片

賴清德政府520上台後首要面對的民生問題就是供電,近來討論最多的是核電及氫能發電,前者牽涉到意識形態與全民共識,而後者的報導扭曲了產業現況,必須從產業及科技的角度正本清源。

在面對供電不穩與淨零碳排的雙重壓力下,賴清德曾提出四大綠能選項,分別是氫能、地熱、海洋潮汐、生質能。雖然氫能的開發備受重視,政府所提出的四大能源組合仍停留在「隔靴搔癢」的初階段,與解決實際穩定供電問題仍有相當的差距。

■氫源、技術、專利、市場,台灣都不足

眾所周知,氫能的零碳排及高能量密度是最具優勢之處,但臺灣在客觀條件上不具發展氫能的條件,如氫源、氫能技術、氫能轉化、專利布局、市場幅員等,中日韓等國氫能產業目前領先全球,歐盟重磅津貼氫能,美企也急起直追,臺灣還有機會嗎?

相輕於傳統的化石燃料,氫能存在許多不少天然「物理短板」。因氫氣生成、傳輸、儲存牽涉壓縮/解壓等物理程式,從氫源到終端應用其綜合效率<50%,故管線(Pipeline)更適用於氫及其他氣體燃料傳輸,這與臺灣所慣用的產業鏈垂直分工及卡車運輸的作法大相徑庭。另外,氫氣外漏對地球暖化的效果是二氧化碳的11倍,而氫氣的存儲體積也比天然氣大了3倍。

氫能另外有一個轉化的應用:氫燃料電池。這是一個超過200年的老技術,目前其專利技術及產業鏈整合由美日韓領先,中國大陸也積極投入。台灣是燃料電池仍處於「嘴上談兵」的階段。

燃料電池缺點具有使用成本高和需要相配套設施建設。在車用燃料電池方面(PEMFC),價值昂貴的綠氫是必須依賴「多餘」綠電分解水分子產生氫氣,故使用成本居高不下,造成啟動速度及價格競爭力仍與內燃機或鋰電池車存在相當差距。加上「點對點」加氫站基礎建設不足,燃料電池車輛目前仍以公共運輸為主。

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■策略導向未釐清,後續布局難開展

事實上,全方位氫能發展是一個高度專業的工作,最大的困難在基礎設施的建立,而氫氣「溯源」對電網供應不足的台灣也是另外一個重大的挑戰。雖然氫能位列新興再生能源的系統中,但氫能是供需導向大宗特質(commodity)還是技術密集特用物品(specialty)?經濟部在補貼氫能之際,到底是應該從技術補助及基礎設施切入?還是立法授權大幅擴大氫能的內需?而能源補貼政策,到底是用「使用者付費」上網電價補貼(Feed-in-tariffs)?還是再生能源配額制度(RPS)?經濟部及臺灣產官學界想清楚了這個「策略導向」的問題了嗎?

另外,台灣一群「非能源」的專家也提出一些「異想天開」的建言,包括氫能利基市場及智能電網供應系統。首先,若把氫能或氫燃料電池視為大宗物質,就沒有所謂真正的利基市場;若如果真的是想建立獨特的利基市場,也必須從技術面精進、能源系統轉化、系統工程的整合下手;前者市場規模及獲利商業模式運作是其重點,而後者則必須長期投入,發展技術專業霸權或產品客製化,而臺灣的策略選項明顯需要專業的判讀!

■智能電網系統開發,無法解決供電問題

有研究人員建議用資通訊智能電網治理及產業垂直分工的模式,加速氫能產業發展。雖然智能電網及電網生態系統可能非常夢幻,可適用於區域微電網的操作,但對缺電、電網系統老舊不穩的智能電網傳輸,涉及大量電網流失耗盡,並不適用於全國性大型智能電網,更何況台灣智能電網系統尚未臻完善,近期全台淪流停電便是明顯的案例。臺灣地狹人稠,穩定及充足供電的罩門在發電及能源溯源,透過智能電網調整電網匯流及分配輸電、配電、服務與管理只是用於提升電網使用的效率,並不能解決台灣長期以來的能源問題。

雖然政府大力宣導氫能產業,但能源專業導向的產業政策更為關鍵,以人才、財務、技術研發、產業鏈融合的角度出發,從宏觀政策治理面著眼、到微觀經濟及技術面著手,確實掌握產業發展的脈動及生態系統,穩健布局、長線耕耘才是布建能源「護國神山」的王道!

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