繼再生能源之後,氫能成為淨零碳排趨勢中,另一個正在快速崛起的新興應用技術,全球也正積極布局相關的市場。台灣當然也不例外,在政府的帶頭之下,氫能應用的可見度已日漸提高,但台灣是否已具備相關的供應鏈,又是否擁有足夠的需求支撐?將成為台灣發展氫能源的關鍵所在。本次的【東西講座】特別邀請中央大學機械系副教授陳震宇博士擔任講者,他同時也是台灣氫能與燃料電池學會的理事,深入解析剖析「為什麼我們需要發展氫能源?」
圖一 : 本次【東西講座】邀請中央大學機械系副教授陳震宇博士,深入剖析「為什麼我們需要發展氫能源?」 |
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陳震宇博士首先從國際趨勢面切入,他指出,地球整體的二氧化碳(CO2)含量節節高升,是催促全球政府積極尋找替代能源的最大驅力。因為地球增溫將導致劇烈的氣候變遷,包含極端氣候與海平面上升等,都將對全球產生巨大的危害。也因此,歐盟等先進國家開始著手開徵碳稅,以強烈的方式要求各個經濟體走向淨零排碳的道路,而這也是發展氫能源重要的背後因素。
陳震宇博士表示,根據「全球能源發展路線圖」,在未來30年內實現淨零排碳快速減少二氧化碳,需要廣泛的政策方法和技術。其中最重要的關鍵方針,包含提升能源效率、改變使用行為、使用再生能源、落實電氣化,以及使用氫和氫基燃料。
他指出,目前的全球的能源應用發展,正在從過去的碳(C)轉向氫(H),因為氫能幾乎是一個沒有汙染的能源,它作用完畢只用剩下水(H2O),而水又可以再利用,是一個完美平衡的能源(a balanced cycle)。
氫能有許多的優勢,陳震宇博士表示,氫能的優勢包含了燃燒值高,它的熱量釋放是石油的3倍,煤炭的6倍。更重要的是,它的汙染低,燃燒後的產物只有水,沒有殘渣和廢氣的問題。此外,氫能的來源十分豐沛,儲量極多,氫元素佔了宇宙物質的75%以上。
圖二 : 中央大學機械系副教授陳震宇博士,他也是台灣氫能與燃料電池學會的理事。 |
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氫能應用廣泛 投入發展的最佳時機
至於跟氫能源一體兩面的技術,也就是燃料電池(Fuel Cell)。陳震宇博士表示,要將氫轉換為電能,一定需要透過燃料電池的機制來進行轉換。而燃料電池的種類很多,並依據使用情境的不同,採取不同的技術形式。不過燃料電池的運行的機制非常的單純,就是與氫和氧進行反應,而且除了低污染外,它的操作安靜,低啟動速度快,工作溫度(約60-70℃),同時效率高。
而在氫能源的產業機會方面,由於氫能具備高能源效率、低噪音、零污染物排放、高燃料可行性,以及高系統可靠度的特色,因此可應用的範圍十分廣泛,擁有極大的產業發展空間。例如可用於中小型發電廠、住宅電力系統、氣電共生系統。或者定置的電力系統,以及偏遠地區電力系統、車輛發電系統、緊急電源系統、不間斷電源系統,或者3C或其他電子產品的電源。
對於台灣的氫能發展前景,陳震宇博士強調,現在正是投入氫能產業的最佳時機。一方面是燃料電池相關的專利已開始陸續開放,業者將不會受制於國外業者的技術壁壘,另一方面,則是政府正在大力推動氫能發展,將會有很好的市場利基點,等於是天時地利兼具。
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