【淨零新技術2-2】從「去碳燃氫」走向「淨零排放」　仍有多重障礙待跨越

中研院與台電聯合宣布「去碳燃氫」技術成功串接小型65kW混氫發電機組，雖然消息振奮人心，但不得面對的現實面是，全球迄今仍無大型「100%純氫發電機」問世；再者，一旦日後大規模商轉，產出這麼多的「黑碳」，若供給過剩時，碳應用價格崩跌，也會影響發電成本估算。

中研院永續科學中心執行秘書陳于高表示，去碳燃氫技術研究，台灣不是唯一，包括美國、德國都有示範型工廠在研究這項技術。

障礙一，全球仍無大型100%燃氫發電機

至於「去碳燃氫」技術迄今仍無法大面積商轉的原因？陳于高表示，是迄今還沒有100%燃氫的渦輪發電機，全球大廠都還在努力中。儘管國際上已有較小型機組上市，但仍沒有運用在大型電廠的機組，只好先從中小型機組開始測試，藉由不斷精進「去碳燃氫技術」，直到純氫發電機問世，就能銜接上。

陳于高坦言，技術面當然有難度，還有許多障礙待克服，但站在科學家的立場不會不可能。

據了解，全球有三大天然氣發電機製造商，包括德國西門子、日本三菱、美國奇異公司，面對全球2050淨零排放的遠大目標，這三大巨頭都已積極投入去碳燃氫技術的研發，以及致力生產出100%燃氫發電機。

此外，台電綜合研究所所長鍾年勉也說，由於迄今未有100%燃氫的氣渦輪發電機組問世，各廠家也都極盡所能的保護自有技術；但去碳燃氫技術的量能要放大，其介面銜接須和發電機製造商一起合作，國際合作將是挑戰之一。

障礙二，天然氣與氫能熱質不同

由於尚未有100%燃氫發電機組問世，全球都是以「混氫」測試的方式，將天然氣與氫能混燒，並從5%、10%，逐步提升混氫的比重來進行測試。而氫與甲烷（天然氣）的熱質不同，如何調整匹配，都是大廠努力的方向。

所謂熱質不同，簡單說就是氫氣燃燒的速度較快，混燒過程中，雖然藉著投入氫能發電來降低碳排，但也是以犧牲發電量做為代價，換得減碳效益。

障礙三，產氫規模放大後的穩定性左右發電效率

鍾年勉也說，目前進入商轉的是65kW的小型商用機組，這是由2部機器串接而成，前端是中研院的「去碳燃氫機組」，後端才是台電「65kW氣渦輪發電機」，所發的電投入台電微電網系統供電。

當日後發電規模「放大」時，產氫的規模與量能是否具有穩定性就很關鍵，如果產氫不順，就無法穩定供應氫氣料源，就會造成停機、無法穩定發電，放到整個電網系統上，恐怕就會造成斷電危機。

經濟部政次、台電代理董事長曾文生也坦言，雖然「去碳燃氫」技術，將甲烷重組的製成最大限度的靠近發電廠，解決氫能長途輸儲的難題，免去興建氫能接收站及管線的成本，但「去碳燃氫」發電的難度在於如何「同時間」產出氫，又立即投入發電機發電，雙方要怎麼配合的「天衣無縫」。

曾文生預料，將來中間還是要有一個「緩衝」，例如興建小型氫能儲存槽，藉以調節氫能進氣量，讓前端「去碳燃氫」的製氫速度，與後端發電速度匹配。



障礙四，黑碳價格恐不如預期

成果發表會當天，透過中研院院長廖俊智贈給蔡英文總統的一瓶「黑碳」，大家認知到，原來「去碳燃氫」技術下，「黑碳」成了發電過程中的一項副產品，而且這個產品，或許很有經濟價值。

現在能想像到的應用面，包括成為備用燃料，或著發展成複合型新材料，被廣泛運用在半導體、電動車、電池等製程。

但鍾年勉指出，若假以時日，「去碳燃氫」的發電技術被大量廣泛使用時，產量無限放大，源源不絕的產能開出後，黑碳價格很可能就不是原來的金額，也就是再利用的成本與價值恐非原本所預期。當附產品的價值已非原本預期，那麼發電成本也需要重新評估了。