以氫減碳 產業發展新契機

氫能被視為未來的新興「綠色能源」，隨著全球對氣候變遷及能源轉型的趨勢，氫氣作為一種清潔、可隨再生能源變動生產、適合長時間的儲能方式，正迅速崛起。對台灣而言，除積極發展自主的再生能源外，在2050再生能源占比達電力供應的60%-70%、氫能達9%-12%情形下，氫氣成為同時扮演低碳發電燃料及再生能源電力調節的重要選項，為實現能源自主的重要策略之一，應即早布局，把握新能源發展的產業契機。

氫能應用情境愈趨多元，涵蓋工業製程、交通運輸、電力等領域，「以氫減碳」成為全球發展的重點。若以現有及發展中的產氫技術觀之，將天然氣或再生能源電力用以生產氫氣，在能源應用效率上的確打折再打折；若將氫氣視為能源轉換及儲存的載體，則有另一番新思維。具豐沛且低廉的再生能源地區，可透過再生能源電力生產出可供自用或出口的零碳能源；尤其產氫配合再生能源間歇性的儲能，將使氫氣應用面更廣闊，延伸到工業、載具運輸的零碳燃料。許多國家加速氫能發展，尤其歐盟、加拿大、美國和澳洲等國家，已納入政策計畫並擴大氫氣生產、基礎設施、技術研發的投資規模。

台灣氫能發展的重點在於減碳，尤其針對發電、工業、交通運輸等主要碳排放來源。隨著氫應用技術逐漸成熟，未來有望有效降低這些領域的碳排放。工研院預測，2050年台灣氫氣需求將達406萬噸，其中171萬噸可由自產的藍氫和綠氫供應，235萬噸需進口。在此條件下，台灣短期可由三個面向掌握氫能發展契機，包括：整合既有優勢產業，發展具全球競爭力產品、建立技術應用示範平台，以及建立功能性示範場域或園區等。

台灣產業界已有氫燃料電池製造產業鏈雛形，在應用面，產業界意識到燃料電池在減碳方面更優於市電，成本亦漸具競爭力，已有國內大廠引進國外關鍵技術授權，結合國內電控、製造、系統整合等能量，投入定置型燃料電池應用。在此基礎上，以產學研界能量發展次世代電解產氫技術，並結合氫能規模化產業應用、再生能源產氫、高功率大型載具、氫能儲能與電網調配、載體轉換等應用技術發展，將是台灣第一個產業發展契機。

在建立技術應用示範平台方面，工研院在經濟部能源署支持下，2024年在沙崙綠能科技示範場域啟用「沙崙氫應用示範驗證平台」，這是台灣首座以再生能源產氫、輸儲及應用示範驗證場域。此平台成立不僅能推動氫應用技術發展，也提供產業完整的技術驗證測試平台，以協助氫應用相關商售產品進行長時間運轉測試。是台灣在氫應用發展上重要的里程碑，為未來的綠色能源布局奠定基礎。

「沙崙氫應用示範驗證平台」具備1MW太陽光電、兩套合計100kW的商售水電解產氫系統（每小時約可產氫氣20立方米）、氫能／電池複合儲能（可儲存電量500kWh），及25kW燃料電池熱電共生系統應用示範。利用場域周末多餘的再生能源電力，電解水生產氫並進行儲存、平日再透過固態氧化物燃料電池（SOFC）配合場域用電調度進行發電，以驗證再生能源有效應用模式。「沙崙氫應用示範驗證平台」啟用迄今已吸引超過15家國內外業者開合作，並於2023年催生新創公司「氫豐綠能科技」，進一步拓展氫應用的可能性。

隨著我國科技業發展日趨蓬勃、產業用電增加、電費及碳費政策調整等影響，燃料電池的應用越趨廣泛。以往多作為偏遠地區、電信基地台的緊急備援電力，近期業者看中其低碳排、高轉換效率、高穩定性等特質，導入高敏設備廠房、資料中心、甚至可同時提供熱水的宿舍區等以作為穩定電力供應來源。因此利基型產業應用及功能性示範園區，會是短期產業發展另一個機會。政府也將投入大型產氫及氫氣發電示範園區、運輸載具加氫示範區、以氫代碳的工業應用等。

發展氫應用是能源轉型的必要選擇，更是實現淨零排放關鍵舉措。現階段強化氫燃料電池產業，並延伸到次世代電解系統、有效應用沙崙氫應用示範驗證平台，加速技術研發落實產業化、及設置利基型產業應用，參與功能性示範園區等，將有助精進氫應用技術量能，進而帶動產業發展，有助我國落實達成2050淨零排放目標。（作者是工研院綠能與環境研究所副所長）