新加坡力求脫碳轉型氫能發電 臺灣可在研發與應用上合作

新加坡是一個城市型國家,天然資源相對匱乏,因此就能源部分主要依賴進口天然氣進行發電。然而這樣的發電方式,也注定成為新加坡脫碳的阻礙,因此新加坡為了減少碳排,正積極開始進行能源的轉型。

新加坡能源概況與政策目標

在2021 年,新加坡的碳排放量約為5,370萬噸,其中主要來自工業部門(占44%)、能源部門(占39%)和運輸部門(占14%)。工業部門中,電子業和化學業的碳排放量最高;而在能源方面,新加坡主要依賴天然氣發電(約占96%),太陽能和生質能提供的低碳能源僅占2.1%。這種對天然氣的過度依賴不僅成為新加坡脫碳的障礙,還容易受市場行情變化的影響,導致家用電費上漲。

因此,為了應對氣候變化和能源轉型的挑戰,新加坡政府於2022 年宣布了國家氫能戰略,旨在到2050 年使氫能供應新加坡50% 的電力需求,取代天然氣成為主要的發電燃料。新加坡的氫能戰略主要包括:先進氫能技術商業試驗、投資氫能技術研發、建立低碳氫供應鏈、加速氫進口基礎設施建設,以及抓住全球氫經濟新商機等五大重 點。

探索氫能在電力、運輸和研發的應用

新加坡希冀藉由積極推動氫能技術的發展,實現能源轉型和減碳目標。透過引入氫能作為清潔能源的替代方案,新加坡將能夠降低對傳統能源的依賴,減少碳排放,並推動綠色和可持續能源的發展。如今,在新加坡的積極發展之下,目前在該國主要規劃將氫能應用在四大領域:

1、電力氫能:新加坡吉寶集團(Keppel)正在與三菱動力和新加坡裕廊工程合作,在裕廊島建造第一座氫能發電廠(600MW)。該廠初期將使用天然氣,後轉向使用含30% 氫的燃料,預計於2026年投入運營。

2、海運氫能:新加坡是全球最大船用燃料加注港口,每年提供達5,000萬噸船用燃料。新加坡正積極探索將氫、氨等新型燃料應用於船舶,以實現海運領域的低碳化目標。

3、航空氫能:新加坡民航局、空中巴士、樟宜機場集團和工業氣體林德集團表示,氫燃料將在新加坡航空業中扮演脫碳推手的角色。預計到2040 年,新加坡航空業每天可消耗達50 公噸液態氫。

4、研發氫能:新加坡斥資6,000萬美元成立一座企業實驗室,推動低碳技術的研發,包括碳捕捉、生質能轉化和氫能生產等解決方案。氫能研究領域包括,在極度高溫下將甲烷轉化為低碳氫的技術。

整體來說,新加坡正積極探索氫能在電力、海運、航空和研發等領域的應用,以推動氫能技術的發展並實現能源轉型和減碳目標,而這也帶動了相關的商機。

臺灣氫能發展策略與現況

若臺灣希望和新加坡在氫能領域展開合作,了解臺灣氫能發展的策略與概況也相當重要。目前經濟部已建立氫能推動小組,制定氫能發展策略,目標在2050 年使氫能占總能源的9 ~ 12%。氫能應用主要以能源部門和工業用氫低碳化為方向,促成減碳為主要目標。

其中,氫能應用在短中期的規劃,主要是將能源部門和工業用氫(產業)低碳化作為推動應用的方向,以促成減碳為主要目標。就發電方面來說,目前預計將採取先混燒、後專燒的方式,透過天然氣混氫機組進行混燒測試和示範,逐步提高混燒比例,減少碳排放;預計到2050年,氫能發電占比達9~12%。而在工業應用方面,預計將導入氫能煉鋼技術,包括開發高爐噴吹氫氣、低碳燃料轉換和鋼化聯產等措施;長期目標是,實現全氫能煉鋼。總體來說,臺灣的氫能發展策略包括,將氫能納入重要戰略、推動氫能在能源部門和工業中的應用,以實現減碳目標並推動能源轉型。

不同產業將有各自相應的氫能應用藍圖

而臺灣氫能發展現況分為四個主要層面,包括氫能發電設備研發、氫生產設施、氫基礎設施和氫能相關應用。就氫能發電來說,目前僅有小型燃料電池商業化,主要應用於備援電力市場,並已外銷至南非、東南亞等 國家,而中大型長期發電裝置仍在研發階段。至於氫的生產,目前國內主要以天然氣產氫為主,具備高溫固態氧化物電解電池系統製造能力,預計在未來能夠自主,透過再生能源與電解設備產生綠氫。而在氫基礎設施中,目前也正在陸續引入加氫站、700bar(壓力)儲氫罐技術、輸儲設施、高壓氣態槽車等等,並具有液態有機氫載體的輸儲能力。在氫能的相關應用中,則在不同產業各自進行應用,如道路運輸、鋼鐵業、石化業和半導體業,都已各自有相應的氫能應用和技術研究。

除此之外,未來臺灣的技術發展藍圖還包括:氫氣生產與供應、氫氨進口、氫氣運輸接收站和氫氣儲存槽等方面。未來可能在不同區域設置氫氣供應、發電廠等設施。臺灣計畫建立北部氫發電園區、中部綠氫生產園 區和南部工業減碳園區,以推動氫能技術的應用和發展。這些示範園區將有助於展示,氫能技術在不同領域的應用和效益。整體而言,臺灣正積極推動氫能技術的發展,從生產基礎設施到不同產業的應用,並計畫建立示範園區,以促進氫能技術的推廣和應用。

臺灣與新加坡的氫能合作與商機

由於臺灣與新加坡雙邊都在發展氫能,因此針對氫能領域有很大的合作空間,在各個面向上都有合作機會,例如:

1、氫能生產技術合作:兩國可以在氫能生產技術方面合作,包括氫氣生產、儲存和運輸技術等。共同研究和開發高效、環保的氫能生產技術,以確保氫能的可持續供應。

2、氫能應用研究合作:臺灣和新加坡可以在氫能的各個應用領域合作,如電力、工業、交通等方面進行研究和開發。共同探索氫能在不同產業中的應用潛力,並推動氫能技術的商業化和應用。

3、氫能基礎設施建設合作:兩國可以合作建設氫能基礎設施,包括氫能生產設施、儲存設施和加氫站等。共同投資和建設氫能基礎設施,以支持氫能技術的推廣和應用。

4、氫能政策和標準合作:臺灣和新加坡可以合作制定氫能相關的政策和標準,以促進氫能產業的發展和規範化。共同制定氫能政策和標準,為氫能產業的健康發展提供支持和指導。

就實務面上,目前也有很多的合作機會,尤其臺灣針對氫能領域,已有部分業者有可實現商轉的產品或解決方案,因此在以下的場景中也有合作的空間:

1、工業餘氫發電和備援電力產業合作:兩國可以在工業餘氫利用方面合作,將工業製程中產生含有不純物質的餘氫,轉化為清潔能源,用於發電或作為備援電力。這有助於減少碳排放並提高能源利用效率。

2、氫能車輛技術合作:兩國可以在氫能車輛領域合作,共同推動氫能車輛的研發和應用。這有助於推動無碳運輸載具的發展,降低交通部門的碳排放。

3、低碳產研合作:兩國可以進行全面性的低碳產研合作,整合淨零科技不同領域的技術,共同推動清潔能源和低碳技術的發展。這有助於加速氫能產業的創新和應用。

由於兩國都正在進行氫能發展,並將氫能定為重要的能源轉型目標,因此若臺灣和新加坡在氫能領域可進行合作,除了將帶動雙邊的商機以外,更可以促進雙方的能源轉型和減碳。通過技術交流和合作,兩國可共同推動氫能技術的發展,為實現淨零目標作出積極貢獻。