2023-07-25 | 作者:台達低碳部落格/作者:謝明珊

低成本又低碳產製的潔淨能源「粉紅氫」 為何有人熱愛有人嫌?

陸地能源公司正在發展IMSR的商業應用。圖片來源:擷取自Terrestrial Energy推特

氫能可以減少碳排放,取代現有的發電燃料或原料。其產製方式多元。據國立中央大學工學院能源研究中心主任曾重仁的資料,褐煤氣化產製的氫能,稱為「褐氫」;化石燃料氣體產製的氫能,稱為「灰氫」。近年各界朝著環保努力,還有先以化石燃料產氫,再用CCS技術捕捉二氧化碳的「藍氫」,以及使用再生能源(例如太陽能、風能)提供的電力,進行水電解產生的「綠氫」。

至於備受爭論的「粉紅氫」,是使用核能提供的電力進行水電解產生。除了產氫過程毫無碳排放,核能提供的高溫熱能,也比其他製氫方法更有效率。

「粉紅氫」以效率和成本取勝,但涉及核能備受爭議

據《路透社》報導,加拿大陸地能源公司(Terrestrial Energy)研究發現,核反應爐供應的高溫熱能,比傳統的水電解法產氫可提高2~4成效率。顧問公司拉札德(Lazard)發表《2023年能源均衡化成本報告》(LCOE Report)評估,既有核電廠生產粉紅氫的成本,在補貼和沒補貼的情況下,分別為每公斤0.48~1.81美元以及2.75~ 4.08美元,堪稱最低廉的產氫方式之一。

陸地能源公司甚至有信心繼續降低粉紅氫的成本。透過高溫水電解法再結合熔鹽式反應爐(IMSR),以每日產量250噸氫的核電廠來說,粉紅氫每公斤成本可降至1.7~2.2美元,而且IMSR反應爐可就近供應工業終端用戶,節省氫能儲存和運輸的成本。

然而,粉紅氫的缺點也跟核能技術有關,不只隱含了安全風險,核電站需要嚴格控制和監管,核廢料也要審慎管理和處理,以致粉紅氫一直備受爭議。

美、加看上粉紅氫潛力 石油大國沙烏地也關注

據《路透社》報導,美國能源部(DOE)有一項「氫能攻關」(Hydrogen Shot)計畫,預計10年內把潔淨氫能的價格降至每公斤1美元。2022年底,美國政府宣布啟動70億美元的補助計畫,資助區域性的潔淨氫能中心(H2Hubs)。

此外,美國《降低通膨法案》(Inflation Reduction Act)也全面補貼低碳氫能,無論是使用再生能源(綠氫)或核能(粉紅氫),每公斤皆可獲得3美元補助。美國能源部也跟核電廠合作,支持氫能示範計畫,例如與星座能源公司(Constellation Energy)的合作計畫,便在紐約九哩角核電廠(Nine Mile Point Nuclear Station)展開。

(經營全球第二大核電廠的加拿大核能公司布魯斯電力(Bruce Power),正在跟其他機構探討運用過剩電力或棄電(curtailed power)生產氫能的可能。圖片來源:擷取自Bruce Power推特)

同在北美的加拿大,也看好粉紅氫潛力。加拿大全國約15%電力來自核能發電,2023年國家預算中針對潔淨電力推出15%投資稅抵免計畫,適用於各種規模的核電,包括小型模組化反應爐、大型建設項目和新的翻修項目。

經營全球第二大核電廠的加拿大核能公司布魯斯電力(Bruce Power),正在跟其他機構探討運用過剩電力或棄電(curtailed power)生產氫能的可能。

除了美加,據《歐洲新聞台》(Euronews)報導,沙烏地阿拉伯計畫建造兩座大型核子反應爐,以及一座淡化海水的核子反應爐發展粉紅氫。但如果考慮當地的環境條件,生產綠氫和藍氫才是沙烏地阿拉伯的強項,因為該國具備充沛發展太陽能的條件,又是天然氣成本最低的國家,也正考慮用頁岩氣來產製氫氣。

(並非所有國家都認同粉紅氫。如法國希望將粉紅氫入歐盟《再生能源指令》而引起爭議。圖為法國卡特農核電廠。圖片來源:wikipedia(CC BY-SA 3.0))

法國強推「粉紅氫」入法,在歐盟引發爭議

並非所有國家都認同粉紅氫。據《環境資訊中心》報導,2023年法國要求將粉紅氫納入歐盟《再生能源指令》(Renewable Energy Directive),卻因為粉紅氫是核能產製而成,已經超出再生能源的範疇,在歐盟議會引起爭議,仍待進一步的協商和表決。

不過,包括波蘭、保加利亞和匈牙利等部分歐盟會員國支持法國,主張粉紅氫是達成再生能源目標的方法之一。

參考資料

  1. 路透社(Reuters,2023年5月18日),North American subsidies help boost nuclear hydrogen plans
  2. 台灣大學社會科學院(2022年4月26日),台灣氫能發展實務
  3. 歐洲新聞台(Euronews,2022年1月24日),What is pink hydrogen, and why are ‘emancipated young Saudi ladies’ keen to make it?
  4. 環境資源中心(2023年5月20日),法國強推「粉紅氫」入法 歐盟提高再生能源占比進程陷僵局
  5. 低成本又低碳產製的潔淨能源「粉紅氫」 為何有人熱愛有人嫌?

 

資料來源:台達低碳部落格
圖片來源:台達低碳部落格


延伸閱讀:
法國強推「粉紅氫」入法 歐盟提高再生能源占比進程陷僵局
世界視線:法德能源尋發展 歐盟參詳以追隨

 

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