「去碳燃氫」將用於興達混氫發電!取代5%天然氣 台電、中研院這樣說
2023/11/14 16:59:50文/資深記者 李錦奇我國的「去碳燃氫」技術已有重大突破!經中研院研發,整合台電引進的國內第1套65kW混氫微型氣渦輪發電系統,今年9月成功以混氫10%比例運轉發電,下一目標將是年底前將合作產出的氫氣,應用於興達電廠燃氣機組,氫氣混燒示範,以氫氣替代5%天然氣估算,每年可減少超過7000噸碳排放量。
「這是產學合作的最佳案例,將是台灣邁向淨零碳排的重要里程碑!」蔡英文總統今天也親臨去碳燃氫發電技術發布會,肯定台電與中研院合作開發混氫運轉發電的成果。
▼圖說:台電去碳燃氫發電,從上游到下游,送電到用戶的一整套流程,透過模型可清楚理解。(圖/記者李錦奇攝影)
天然氣發電,雖然沒有火力發電的空污問題,但還是會產生排碳,因此被視為「灰電」,需要做碳捕存,但得耗損30%-39%電力。
反觀去碳燃氫技術(甲烷裂解技術),是將天然氣以高溫裂解為氫氣與固態碳(碳黑),產出的能量增加6倍,且不會產生二氧化碳。該技術過去主要用於工業碳原料產製,近年隨國際淨零排放趨勢,德、美、澳等國相繼試驗將其作為產氫來源之一,應用於發電領域,可說是天然氣發電轉型+創新氫能發電技術。
台電說明,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。該技術相較既有天然氣蒸汽重組技術,產氫過程所需能量減少近40%。
台電與中研院於今年2月簽署合作備忘錄(MOU),正式展開商業應用實驗,今年9月已經有了成果,後續中研院將與國內氣體製造商擴展應用規模,目標年底前將合作產出的氫氣,應用於興達電廠燃氣機組氫氣混燒示範,在氫氣來源供應穩定、輸儲設施搭配完善下,以氫氣替代5%天然氣估算,每年可減少超過7000噸碳排放量,未來更將視技術發展逐步提高混氫比例,進而推展至國內其餘電廠機組。
經濟部長王美花(如上圖,記者李錦奇攝影)指出,從低碳到零碳,需要有新技術,全球各國也都在發展技術,去碳燃氫就是其中之一,能夠將天然氣轉成氫氣,用來發電,台灣目前雖然只是小型發電,未來將朝向大型化、商業化發展,「台灣絕不能缺席,也不能落後」。
台電代理董事長曾文生說,混氫發電技術還會發展下去,例如努力做到全氫發電,未來會繼續跟中研院合作研發技術。
▼圖說:台電代理董事長曾文生(圖左二)、中研院院長廖俊智(站於蔡英文右手邊),一起向蔡英文總統說明去碳燃氫發電技術。經濟部長王美花(圖右一)也出席見證。(圖/記者李錦奇攝影)
中研院院長廖俊智表示,去碳燃氫技術提供了新的科技選項,此技術可裂解天然氣以去除其中的「碳」,僅燃燒其中的「氫」,逐步創造零碳電力,這次和台電合作,證實此項技術能接軌既有發電系統究與應用成功垂直整合。
中研院永續科學中心執行秘書陳于高進一步補充,此技術具有5大優勢:
一、使用較低能量:電解水雖然也能取得氫氣,但用天然氣去碳產氫,僅需1/7的能量。
二、避免氫氣運輸及儲存問題:去碳燃氫設備可建置於發電廠即時就地發電,避免儲存、運輸氫氣帶來的問題。
▼圖說:去碳燃氫有5大優勢。(圖/記者李錦奇攝影)
三、逐步創造低碳電力:初期混氫燃燒發電,可以取代一定比例的天然氣,再籍由提高去碳轉化率及混氫比例,逐步達到全氫燃燒發電(2030年後全氫渦輪發電技術也將成熟),達到零碳發電。
四、放大零碳電力:若以再生能源產生的電投入,將可達到3倍複利效果的零碳電的產出,可讓零碳電效益以指數方式放大。
五. 提供備用能源及工業材料:去碳燃氫技術獲得的高品質碳,可用作工業材料,並可當成儲備能源,以備不時之需。
陳于高受訪時表示,發電用的混氫氣渦輪發電機,目前只有美國、德國等大廠製作,價格貴,還要排隊訂製,估計要等上2-3年,希望國內廠商也能投入製作混氫型微氣渦輪發電機,共同推動去碳燃氫發電。
▼圖說:中研院開發的去碳燃氫機組。(圖/記者李錦奇攝影)
▼圖說:台電引進的混氫微型氣渦輪發電系統,結合中研院的去碳燃氫機組,用以去碳發電。(圖/記者李錦奇攝影)
台電發言人蔡志孟表示,去碳燃氫機組,可以搭配混氫微型氣渦輪發電機,也可以搭配燃氣機組,因此下一步會先應用在興達電廠,未來再逐步提高混氫比例,推展到其他電廠機組。
蔡志孟說,去碳燃氫發電技術剛起步,國內現有的氫氣也不夠,得從國外進口,綜合各種因素,發電成本會比一般發電貴,但還是得開始研發推動,隨著技術逐漸成熟,成本一定會降低,對於淨零碳排,將有重大幫助。
台電積極發展新能源應用,繼今年2月選定高雄興達電廠為混氫發電示範基地,並與中央研究院簽署合作備忘錄,推動去碳燃氫發電,今日雙方共同於台電綜合研究所樹林所區舉行發布會,讓外界知道已經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,看見零碳氫能發電未來。