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台灣現場

中研院携手台電「去碳燃氫」6大優勢,還可助攻半導體原物料

中研院系統產出的氫氣,將用於興達電廠燃氣混氫發電示範計畫。台灣電力公司官網。

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氫能的高熱質、零碳排特點,早已成為世界碳排救星。但當前提煉氫的方式不盡理想,中研院研發的「去碳燃氫」發電,將為台灣氫能發電找到出口。這個關鍵技術到底是什麼?為何還能切入半導體晶圓?

中研院攜手台電,去年11月發布「去碳燃」發電技術。透過此技術,台灣將趕上美、日、韓、德國等先進國家,擠進氫能(煉氫)技術自主的氫能發電國家!

靠這套系統產出的氫氣,將用於興達電廠燃氣混氫發電示範計畫,距離商業化已經不遠了。

事實上,面對全球減碳、能源轉型的重大挑戰,如何去碳燃氫才是關鍵,讓氫能發電創造出來的是無碳電力。究竟這套國內自主研發的「去碳燃氫發電」比現有電解水法、熱化學法及光催化法取氫,有那些優勢?

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去碳燃氫發電6大優點

中研院院長廖俊智表示,這套「去碳燃氫發電」將天然氣去碳產氫,是以台灣發電占比最高的天然氣發電為目標。

目標之一要讓台灣的天然氣發電轉型,目標之二則要具備創新氫能發電。在全氫燃燒發電機尚未商用化之前,若能利用現有燃氣發電機組進行混燒發電,即代表我國減碳工作的推進。

圖/中研院院長廖俊智表示,要讓台灣的天然氣發電轉型,並要具備創新氫能發電。中研院提供

中研院永續科學中心執行秘書陳于高表示,「去碳燃氫」發電的6大優點:

1. 產出淨能源是投入能量的6倍。
2. 投入能量是電解水耗能的1/7。
3. 產出無碳電量是投入電量的3倍。
4. 產出工業原料、備用能源碳黑。
5. 淨利高於天然氣加上碳捕捉的成本。
6. 不需產純氫再混入裂解比例,可分階段逐步提升。

此外,去碳燃氫設備可建置於發電廠,即時就地發電,避去儲存與運輸氫氣帶來的問題。

不僅能煉氫,還能切入半導體晶圓

台電代理董事長曾文生進一步解釋,除了去碳燃氫產製的氫氣可做為發電及工業使用,碳黑則可用於精密、高產值化工業生產原物料,像是半導體晶圓長晶、工業用建材、輕量化的碳纖維運用,可能的運用相當多元。

若與天然氣蒸汽重組技術,產氫過程所需能量減少近40%,且不會產生二氧化碳。

去碳燃氫是將天然氣以高溫裂解為氫氣與固態碳(碳黑),此技術過去主要用在工業碳原料生產製造,目前包括德、美、澳等國也相繼試驗將其作為產氫來源之一,並應用在發電領域。

圖/中研院廖俊智院長說明天然氣去碳燃氫發電技術併入台電電網的過程。中研院提供

歷時2年研發,目標開放技轉

中研院表示,早在3年前中研院就提出此這項技術,2023年2月與台電簽署合作備忘錄,推動去碳燃氫發電,幾個月下來,成功讓天然氣裂解製氫燃燒發電技術跨出實驗室,串接商用小型發電機組,證實此項技術能接軌既有發電系統。

此外,這個技術將有望改善與升級我國現有天然氣發電廠,在未來導入混氫,是帶領我國邁向淨零碳排的重要里程碑。除了台電,中研院也希望未來技術轉移給有意發展氫能的民間業者。

台電這套65kW混氫型微氣渦輪發電系統,是2022年耗資約千萬引進,也是國內第一套專門用於天然氣混氫發電特性相關測試研究的設備。

被視為拯救地球氣候的救星、有終極潔淨燃料美名的氫能,是當前世界先進國家皆訂定氫能戰略目標,根據國發會公布「台灣2050淨零排放路徑」中,我國也訂出了在2050年氫能發電的占比達到9%~12%。

掌握氫能技術,不僅是能源自主的時代來臨,也是實踐減碳排,為地球盡一份心力的重要成績單。

圖/(由左至右)立法委員洪申翰、立法委員蘇巧慧、總統府何美玥國策顧問、台電公司曾文生代理董事長、中研院廖俊智院長、蔡英文總統、總統府林佳龍秘書長、經濟部王美花部長、國科會吳政忠主委、總統府張惇涵副秘書長、國發會高仙桂副主委。中研院提供

延伸閱讀:中東國家拚氫能!「這國」將打造全球最大綠氫工廠

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