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邁向「氫經濟」之路

2006/02/05 經濟部能源局 點閱人次: 315

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█撰文:許博涵

國際油價在幾經波折之後,最近終於恢復平穩,國內油品事業通路也開始宣告降價,在慶幸燃料價格下降的同時,也應當反思,面對全球世人遲早要償還的「生態債」、「暖化債」,究竟該如何才能在長久的「油耗」之後,避免自然環境邁向崩潰的臨界點?

無論貧富,不管是誰,遲早都要償還全球世人盡情燃燒石油所欠下的這筆「生態債」、「暖化債」。歐美的石油鉅子似乎比較早意識到這一點,在CNN、BBC這些國際媒體上,隨時都看得到Shell、ESSO、TOYOTA大力宣傳的形象廣告,Shell指稱到2050年,亞洲和中國消耗能源的成長比例將提升到15%以上,似乎是亞洲經濟的成長過於迅速,成了全球暖化的禍首,卻絲毫沒提到過去一世紀以來,其如何靠著販賣石油崛起發跡,TOYOTA如何靠著鼓勵買汽車,賺進大筆的財富。

不管是為了贖罪也好、覺悟也罷,至少這些擁有大筆研發資金的企業動起來了。除了這些形象廣告,這些公司也開始提出節能方案,Shell、ESSO這些傳統石油公司打算用綠色能源發電,既合乎環保宣傳又能介入發電事業;TOYOTA提出發展了好幾代的油電混合車方案,省油效能讓美國人再度為之瘋狂,訂單接到手軟;但是這些方案,尤其是油電車、柴油車的發展,真能讓飛躍發展中的亞洲經濟不再成為他們口中的全球暖化禍首嗎?

減少CO2排放應該不是最好的選項

從中國近日提出的新一階段5年計畫中,燃煤還要支撐75%以上的全國能源需求,就可以看出端倪;如果在當前成長最快速的經濟體,對於燃燒化石燃料也只是減緩而不是避免,已可預見,在未來2、30年的臨界點時刻,全球暖化和空氣品質會不會繼續惡化?對於快速崛起的國家或經濟體,例如亞洲地區,只是減少排放的方案顯然不是最好的選項。

因此許多學者提出「氫經濟」的概念,希望能透過對於氫能源的利用,達到完全的零排放。然而要做到零排放,所謂「氫經濟」就必須要有具體可實行的架構,並且能達到從「Well to Wheel」都能不藉由燃燒而生成氫氣、產出電能或動能,才是真正所謂的「氫經濟」,這樣的經濟架構以目前講究成本導向的能源事業來說,實在是很困難的投資。

加強氫能源設備之普及

「氫經濟」應當包含三個基礎,其一是能源生產的氫化,其二是為氫氣特質打造的能源輸配體系,其三則是運用氫能的普及裝備。就能源生產來說,目前絕大多數的石油公司,對於生產氫能這件事仍然非常陌生,所提出來的方案也非常有限,而且多半是用天然氣/甲烷提煉氫氣的方法。換言之,如果透過這種方式,人類對於化石燃料的倚賴將從石油轉為天然氣,雖然已大幅減少二氧化碳的排放,但整體的供應架構並沒有太大的變化,談不上什麼從能源結構變革的「氫經濟」。

而化工產業採用的高壓電解製氫,其實也需要消耗大量的電力,這些電力如果最後是從燃燒化石燃料取得,還是達不到所謂的「Well to Wheel」零排放目標,甚至還可能因為能源之間的轉換造成效率低落。因此就目前而言,除非有突破性的進展策略,否則光是生產氫能,就顯然還有一段路要走。

目前產業界最熱衷的,還是在於研發運用氫能的汽車上,或是裝在手提設備上的小型燃料電池,算是發展氫經濟的基礎中最具前景的一環。不過燃料電池車要進一步普及,達到足夠誘因、促使能源業者願意去更新既有的供應架構,以目前的燃料電池車成本來看,除非政府介入,提供高額補助,否則目前所提出來的「租用平台」模式(GM)、「長期還款」模式(Honda),都很難說服消費者接受買一台不屬於自己專有、加氫不容易、月付費用高昂、故障維修成本更是驚人的燃料電池車。再加上燃料電池車關鍵組件—質子交換膜的壽命有限,碰上不純的氫氣效能更是低落,如何讓運用氫能的裝備普及且實用化,進一步推動氫經濟的基礎建設,恐怕是目前必須面臨的嚴峻課題。

邁向氫經濟,邁向能源自主

推動國家發展加速進入「氫經濟」的時代確實是具前瞻性,但是在邁向氫經濟的路上,仍然有許多困難問題必須面對。一個可行的解決方案是,讓傳統的集中供應式能源逐漸分散為小型的、以替代能源發電生產的方式進行,甚至發展出使用綠色電力的小型製氫設備,讓使用氫氣的成本下降,對於未來在氫能源基礎建設的推廣上將有莫大助益。

「氫經濟」的訴求本意也是如此:透過使用氫能,讓資本財富的運用重新分配,分散的架構促使日常使用的能源,不再集中在只有大資本才能開發、掌握的窘境。如果新興的發展中國家能在氫經濟的發展中拔得頭籌,未來不僅在能源的供應上可以達到自給自足的境界,透過陽光、風力所得到的綠色電能和氫能,也將成為經濟建設最重要的基礎。試想國人一年花多少GDP成本在能源的採購上,如果未來的這些成本改由大自然以無污染、零負擔的方式,會讓家庭、企業和政府節省許多資源,國家競爭力焉能不向上發展?如此看來,創造出氫經濟,世人將同樣能享有美好的未來!(作者任職於同昱能源科技公司)


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