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2024/04/02 綠氫使命:打造因應氣候變遷的統一戰線

綠氫使命:打造因應氣候變遷的統一戰線
發表日期:2024-1-17
作者:Shraddha Kakade;翻譯:吳名翊
引用來源:https://etn.news/hydrogen/clean-hydrogen-mission-forging-a-united-front-to-tackle-climate-change
『參考要點』:綠氫作為清潔能源解決方案,具有巨大的前瞻性,而目前全世界正在進行氫氣試辦計畫,致力於將氫氣推廣至生活的可能性。
 
全球約三分之二的排放量來自交通運輸與鋼鐵等難以減排的產業,綠氫是這些產業脫碳的一個具有前途之解決方案。綠氫作為清潔能源解決方案,具有巨大的前瞻性。透過電解過程從再生能源中提取綠氫,而零排放的生產過程,成為替代品化石燃料的首選,同時也是具備多功能性,可用於難以減排的工業,到提供長途運輸所需的能源。綠氫具有減少碳排放及促進永續能源格局的潛力,在全球引起了廣泛的關注,並推動創新以實現更綠色的未來。
 
使命創新計畫
使命創新計畫(MI)就是此類全球倡議的其中一項,主要是透過鼓勵創新,讓所有人都能夠負擔、容易取得及有吸引力的清潔能源,並加速全球清潔能源領域的投資行動。
這個以行動為導向的平台是六大洲23個國家和歐盟委員會(代表歐盟)的論壇,致力於提供能夠改變占全球排放量50%的部門技術。
該論壇於2015年11月在第21屆締約方大會(COP21)上啟動,當時世界領導人承諾在未來五年內將政府和/或以國家主導的清潔能源研究、開發與示範的投資增加一倍。
使命創新計畫匯集了政府及民營企業、投資者與研發機構,並以供應氫氣為重點,致力於在加速全球脫碳所需的技術成本和規模之間達到臨界點。使命創新計畫的任務包含:零排放航運、綠氫、綠色動力未來、碳移除、城市轉型、淨零工業及綜合生物煉製廠。
 
綠氫使命
清潔(意味著綠色)氫是全球經濟脫碳所需解決方案組合的重要成分。然而,成本仍然是最大障礙,目前來說,生產綠氫的成本是直接從化石燃料生產氫氣的三倍。為了解決這個問題,2021年6月2日,在智利主辦的第六屆創新使命計畫(MI)部長級會議上,發起了支持綠氫經濟發展的全球聯盟—綠氫使命創新聯盟。綠氫使命創新聯盟的目標是在2030年,將使用者的綠氫成本,降低至2美元/公斤(約新臺幣63元/公斤)。其理念是促進整個價值鏈(包括生產、處理、運輸和儲存)的成本降低。為了實現這一目標,該任務將支持研究與創新,以及全球至少100個大型綜合「氫谷」的開發與供應。
為了實現2美元/公斤(約新臺幣63元/公斤)的臨界點,該任務的活動分為三個主要關鍵:
1. 鼓勵研究、開發和創新-解決最有潛力降低整個綠氫價值鏈成本的研發優先事項,優先支持降低生產成本的創新,支援大規模、低成本的儲氫與壓縮技術,以及難以減排領域的技術研究及創新。
2. 整合氫谷的生產、儲存、分配與使用-目標是到2030年在全球建立100個氫谷,為了實現這一目標,創新使命計畫將優先考慮能夠成功示範生產、儲存、分配的創新以及特定地理區域的使用,並解決資金、監管規定與認證標準等相關準則。
3. 擴大綠氫經濟並奠定基礎-使命創新計畫將促使政府、民營企業及其他機構之間的國際合作,為創建與擴大綠氫經濟進一步提供清晰、一致與有利的環境。同時也將致力於為經濟體制訂定規範、認證、標準與法規,類似於支撐化石燃料市場的機制。它將鼓勵整個綠氫價值鏈的環境、社會許可和安全、政策和監管,以及建立模組(包括技術經濟)等相關跨領域之研究,以加速支持發展對綠氫有利的環境。
 
氫谷
氫谷是指一個地理區域,例如:一個城市、一個地區、一個島嶼或一個產業區,在這裡,多種綠氫應用結合成一個綜合的綠氫生態系統。藉由結合綠氫生產商、供應商與使用者,氫谷有助於透過共享基礎設施,成為需求中心,有助於降低成本。
綠氫使命創新計畫致力於在十年內建造100座大型綜合氫谷。
根據氫谷創新平台(Mission Innovation Clean Hydrogen Valley Platform),全球34個國家,合計87個氫谷計畫/宣誓,總投資達1,520億歐元(約新臺幣5兆1,990億元)。在這些氫谷中,有七個正在建設中,四個已全面投入運作。以下介紹三座目前全面運作的氫谷:
 

eFarm,德國

圖說:位於博斯布爾的 eFarm 氫氣生產基地。資料來源:H-Tech Systems。
 
位於德國北弗里斯蘭的 eFarm 設施是德國目前為止最大的綠色氫能交通計畫。由GP JOULE GmbH & Co. KG再生能源公司於2017年開發,每年生產126噸綠氫,代表了從生產到使用100%綠色氫氣的整個價值鏈。在這個計畫過程中,建立了當地的綠氫基礎設施,從生產(透過電解)到燃料電池汽車的分配及使用。
該計畫包括現有風電場附近的五個電解場、兩個加氫站、兩輛燃料電池公車、五個生產基地和35輛燃料電池汽車,總產量為1.125兆瓦。同時也表達購買另外約100輛汽車的興趣;此外,電解槽產生的餘溫可為建築物取暖。
 
HyBalance,丹麥

圖說:丹麥霍布羅HyBalance工廠鳥瞰圖。它是歐洲首批透過質子交換膜(PEM)的工業規模生產氫氣的設施之一。資料來源:液化空氣集團。
 
丹麥霍布羅的HyBalance氫氣專案是歐洲最大、最先進的氫氣設施之一,於2018年落成。截至2020年9月,該設施已提供120噸氫氣。HyBalance氫氣專案展示了氫在能源系統中的使用。在這裡,氫氣是透過水電解產生的,同時還可以儲存風力渦輪機產生的再生能源。這平衡了電網,產生的氫氣用於運輸與工業。
該設施由液化空氣集團、Hydrogenics氫能公司、Ludwig-Bölkow-Systemtechnik永續顧問公司、Centrica跨國能源公司及氫谷共同開發。該計畫獲得了歐洲資助機構FCH JU(燃料電池和氫能聯合組織)和丹麥資助計畫EUDP(能源技術開發和示範計畫)的資助。歐洲資助機構為該計畫提供了800萬歐元(約新臺幣2億7,358萬元)的資助,而支持民營企業與大學開發及展示新能源技術的丹麥資助計畫則資助260萬歐元(約新臺幣8,891萬元)。
 
中國如皋市氫能小鎮
聯合國開發計畫署(UNDP)-中國如皋氫能產業試辦計畫於2016年8月正式啟動,主要目的是示範低成本、低碳的氫氣生產、運輸和應用,並從試辦計畫中找出知識與良好示範確保項目的持續性,並建立可複製的模式,並與中國其他城市進行經驗分享。
位於中國東部江蘇省南通市如皋經濟技術開發區,擁有較完整的氫生產、儲存、運輸以及氫燃料電池開發和應用的產業鏈。根據南通市政府網站介紹,開發區佔地666,667平方公尺的氫能產業園區,並為園區中的產業及企業提供量身打造的氫氣供應基地與設施。
該試辦計畫擁有10個實驗室,是省內及長三角地區唯一具有氫能燃料電池評估資格的機構。此外,共有16輛氫能公車和57輛貨車進入市場(截至2021年6月)。如皋首個氫能電池行動通訊基地台也已投入營運。聯合國開發計畫署網站數據顯示,燃料電池汽車測試設備採購已於2021年完成,氫能及燃料電池汽車在如皋市的運作和製造在2021年持續進行示範,但由於各種原因,交付和測試營運不得不推遲至2022年第一季,並一致同意該項目必須延長至2022年底。
 
西班牙格林海斯蘭
Green Hysland氫谷計畫是西班牙一個全面運作的氫谷,主要是透過轉化馬略卡島產生的太陽能為可用於多種用途的綠氫,包含具機動性、供熱與發電及天然氣管網,並將在巴利阿里群島複製相同的作法。
 
南加大設施
SoHyCal Facility
由 H2B2 Electrolysis Technologies, Inc. (H2B2) 公司所推出位於美國加州中部的太陽能氫氣工廠「SoHyCal」是北美第一家也是最大的綠色氫氣生產工廠,於2023年11月開始運作。該計畫設想利用質子交換膜(PEM)技術生產100%清潔氫氣,利用光電工廠的太陽能,每天生產高達3噸的綠氫。該氫工廠預計將在2024年第二季採用太陽能發電的第二階段。SoHyCal工廠全力運行時可以提供足夠的氫,每年為高達210,000輛汽車或30,000輛公車提供動力。