氫能百科3》繼加氫站後，氫能如何開啟工業、發電脫碳之路？4方向推進政策落地

為讓台灣的氫能政策落地，聯華林德針對台灣的氫能發展提4項建議，包含建低碳氫憑證計劃、投入規劃氫能的基礎設施等。（圖片提供：聯華林德）

編按：氫能有助成為高碳排產業新的節能減碳解方，繼上一篇解析加氫站安全性與各式氫能交運運輸應用後。工業氣體大廠聯華林德聚焦談氫能如何在工業領域、民生家用、發電端發揮減碳效益，並針對台灣的氫能產業發展，提出4大建議，以及借鏡其他國家的氫能布局。

本篇將針對高碳排的工業應用，探討如何藉氫氧策略帶來及時雨；而為使解決方法能落地實踐，國家策略、政府政策更是決定性因素，台灣與其他推動氫能的國家如何規劃？期待擴大視野與想像，協助產業平步「氫」雲。

問題9：除了交通應用，氫能如何在其他領域帶來節能減碳？

根據環境部《中華民國國家溫室氣體排放清冊報告》，2023年總溫室氣體排放組成中，二氧化碳占95.86%，主要來自能源、工業及產品使用（圖一）。凡涉及高溫冶煉的工業製程，諸如煉鋼、玻璃、水泥、金屬回收等應用（圖二），皆為碳排大戶。許多業者為台灣經濟發展貢獻逾半世紀，面臨國際規範嚴峻，在地設備更新等挑戰，採用創新的節能減碳方案可解燃眉之急，亦是開啟下個榮景的契機。

圖一：2023年各部門溫室氣體排放量。（圖片來源：中華民國國家溫室氣體排放清冊報告）

圖二：工業製程及產品使用部門溫室氣體排放量占比。（圖片來源：中華民國國家溫室氣體排放清冊報告）

以鋼鐵業為例，超過9成的碳排來自上游鋼鐵冶煉。鋼鐵冶煉為百年工藝，技術成熟，傳統煉鋼每生產1公噸的鋼鐵會產出近2公噸的碳排。全球鋼鐵產業的二氧化碳年排放量高達37億公噸，占全球碳排量的10%。

在高溫燃燒過程中注入氫氧，因氫氣燃燒後為水不產生二氧化碳，並能提升燃燒效率，為實踐脫碳的方法之一。考量燃燒技術進程，初期可於傳統燃燒採用富氧或全氧燃燒，中期導入部分混氫燃料，長期採用氫氣全氧燃燒。自空氣燃燒爐升級，從中注入氧氣，注入氫氣，達到節省燃料、提高產量、減少碳排的目標。隨著氫氧比例增加，可節省更多化石燃料，二氧化碳的產出隨之下降（圖三）。

一般而言，以短期全氧或富氧燃燒相較空氣燃燒優勢：

1. 提高加熱爐單位面積的加熱速率
2. 能耗降低20~50%
3. 每單位能源的廢氣量減少約50~70%
4. 減少50%氮氧化物排放

以長期氫氧燃燒相較空氣燃燒優勢：

1. 能耗降低最高可達60%
2. 每單位能源的廢氣量減少約75~80%
3. 超低的氮氧化物排放

圖三：金屬冶煉去碳技術路徑圖。

林德Linde在全球各地累積多項案例，開發多種氫氣燃燒方案及燃燒器，不僅實現高效脫碳，更進一步協助業者增加生產力，提高產品品質，活化資本開支，商業方案實際可行。例如瑞典Ovako Steel氫能煉鋼實績，坑式加熱爐（編按：一種工業加熱設備）以氫100% 取代天然氣為燃料，使用Linde燃燒器，無須更換燃燒器可切換使用瓦斯及氫氣。業者可依碳排目標、成本等主客觀條件，調整氧氫燃燒比例與設備搭配，極具彈性。

除了工業應用，氫能可支援民生家用之供暖、熱水、烹煮等（取代瓦斯/電氣），發揮一臂之力。

至於被政府寄與厚望的氫能發電，我們建議：短期內，將再生能源電力直接用於取代發電，其減碳效果可能比用來製造綠氫更為顯著。長期來看，氫能則有潛力透過整合剩餘的再生電力進入電力系統，促進可再生能源的吸收與靈活調度。

氫氣製成後，經儲存、運輸、發電後，可以搭配風力、太陽能等具間歇性發電特質的再生能源，而且額外的再生能源電力可用來生產零碳排綠氫，如此也可減少光電風力的儲能壓力，提升輸電平滑。換言之，綠氫可作爲長期電力儲存，支援工業、交通應用，為貨車、巴士等載具提供燃料。

問題10：為推動淨零碳排進程，針對氫能策略，台灣產官學界可優先致力於哪些面向？

不可諱言，氫能的未來仍不夠明朗，無論在使用規模或應用面都充滿變數。根據國際研究，氫的使用量在2050年將擴增至現在的500倍，並促成約11%的累積減排量，以實現「升溫不超過 2°C」為目標；也有報告指出，氫能將僅在無可替代的減碳選項時，被少量、審慎地使用。

國家策略、施政力道攸關氫能應用、產業發展走向。台灣政策考慮重點：

1.建立低碳氫憑證計劃 （如T-REC和用電大戶條例的履行義務），設立優惠補助，鼓勵業者使用低碳氫。

以國內業者搶購綠電的態勢，要用綠電生產氫氣、製造綠氫恐不符現實。反之，以目前成熟的SMR（Steam Methane Reforming蒸汽甲烷重整）製程，搭配碳捕捉生產低碳氫，則不僅可降低碳排，也是現行生產技術可支應、國內業者可獲取、具成本效益的途徑。

當業者採用、生產低碳氫可反應在碳中和的生產履歷，符合節能減碳獎勵方案，對業者ESG表現、成本效益，形成直接回饋，將能刺激應用、擴大需求，形成正向循環。

2.改進並簡化氫能移動的相關規範和行政流程，建立賦權給統籌跨部門的整合性單位，主動協調中央、地方相應業務。

氫燃料車受交通部管轄，而氫能車所需的氫燃料、加氫站的主管機關是經濟部能源署，因此不論是加氫站設立、氫能大客車示範計畫等方案，從中央到地方需經歷多個部門、單位的反覆討論協調。

凡事都有第一次。期望當台灣第一台氫燃料電池車上路、第一座加氫站開始營運，經歷摸索調整，汲取經驗，可排除不必要的流程，與國外已驗證過的技術規範接軌，如此台灣可充分發揮後進者的優勢，選擇一條清晰、快捷的道路。

目前氫燃料電池車僅可申請到試車牌，對行駛道路有許多限制，例如不可上國道，充滿不確定性，如此使用端自然觀望，嚴重影響業者的市場規劃、投資布局，不利台灣氫能移動的發展。期望盡速完成氫能車的檢測量能，以促氫能車完全上路。

3.擴大車種加入示範運行計畫，非侷限特定車輛以爭取時效、刺激市場，透過引進國際技術拉抬國內業者的能力。

交通部於今年年初於「國家氣候變遷對策委員會——第三次委員會」提出運輸部門減碳行動，以氫能大客車為標的，配合經濟部評估2030年國產氫能車問世。顯見推動力道、幅度皆相當有限。

恐怕需釐清的是，台灣推動氫燃料電池車是為培植國內業者的整車實力，抑或發展低碳氫能經濟、能源轉型，其權重策略將影響整體產業進程。我們沒有像日韓德擁有堅實的製車產業，整車的確是台灣較可發揮的領域。然而，除了等待台廠皆已完備的這段時間裡，應有更多具體作為可創造利基、培育生態系。

除了大客車、地區性巴士，適合氫能燃料電池的載具還有許多應用可能，例如貨車、遊園車、拖吊車、垃圾車等工具車等，其情境、需求、使用者各異。建議開放示範應用，車種載具類別不設限，鼓勵業者投入，透過市場創意，實驗出符合本地需求的應用。

4.投入規劃氫能的基礎設施（供應、運送、應用），提供支持項目，特別在生產綠氫與加氫站建置。

低碳氫將對減碳應用至關重要，如石化肥料生產（約占全球CO₂排放的 2%），或其他過於昂貴的減碳替代方案的應用，例如製鋼、重型運輸與長時間儲能，氫能發展策略應優先支持這些領域，以達成最大減碳效益。

目前由於台灣氫能應用還未施展開來，而台灣幅員不如歐亞大陸遼闊，以氫氣槽車運輸補給即可，國內還不需要液態氫大規模運輸與儲存。未來當氫能應用百花齊放，海外綠氫成本下降，自國外進口液氫、氨氫搭配，滿足國內氫能所需，國內各方專家已積極討論中。

因此，研擬接收站等基礎建設對策，增加對液氫、氫氨的技術了解，著手將先進經驗自國外移轉落地。加氫站的成本遠高於加油站，目前無任何支持獎勵。產業發展有賴政府引領，鼓動業者持續投入。