氫:未來能源之星
荷「no gas」五年力拚氫經濟
荷蘭早年是高度依賴石油、天然氣和燃煤發電的國家,但面對氣候變遷以及巴黎公約等氣候協約的規範,荷蘭政府拋出了更積極的氣候政策,大力推動各種永續能源的研發進度,力求能源轉型。氫氣也因此在近年來成為主要的永續能源發展項目,除了氫的存量充足外,氫的儲存與運輸與天然氣類似,學者、企業正在研究,在進入「no gas」時代後,現有的天然氣管道,有機會用來直接傳輸氫氣,成為新一代的能源代表。
台灣還在研發氫能電池的未來發展,荷蘭的氫能公車、氫能汽車已經開始上路作為大眾運輸系統。荷蘭大型氫氣供應商、全球前十大氫氣供應商HyGear今年初和當地業者PitPoint、荷蘭基礎設施和水資源管理部、阿納姆市合作,在阿納姆市建造和經營第一座公共「加氫」站,就是利用HyGear現場生產氫氣的技術直接「供氣」給加氣站。
HyGear銷售與行銷總監尼爾斯藍瑟(Niels Lanser)指出,HyGear採用自家研發的Hy.GEN技術可提供高純度的氫氣。傳統的氫氣是以電解水得到氫氣,HyGear則是以加熱分解天然氣的方式取得氫氣、氮氣和氧氣等多種氣體,並且將不同的氣體存儲後銷售,生產成本也較電解水取得氫氣的製程要好。
一台氫能車 台幣約213萬
走訪位於安納姆(Arnhem)的總部,HyGear在當地展示了完整的解決方案,特別是現場製氫技術,尼爾斯藍瑟指出,傳統的氣體要靠廠區拉管線供應,但現場製氫方案將設備做成貨櫃式的模組,只要在客戶所在地現場組裝、接上天然氣管,就可以現場產氫,減少運送成本、更穩定的供應氫氣,HyGear也負責後端的維修管理等服務,將生產氫氣變成「就地供應」讓HyGear近年爭取到不少國際客戶。
尼爾斯藍瑟指出,目前氫氣能源的應用依然以工業為主,要跨進民生產業,還需一段時間。主要的關卡仍是普遍的天然氣使用習慣,讓氫氣廠的興建、相關產品的普及度無法提高,價格相對高昂。在HyGear公司內有一部韓國小汽車,使用一般燃料的車價約新台幣40-50萬元,但這部小汽車以氫能發動,價格翻倍上升,要價6萬歐元(約合新台幣213萬元),這種價格自然很難讓氫能進入家庭生活。不過他也樂觀預期,在相關設備逐漸鋪設、加上荷蘭降低天然氣使用的策略下,預估五年後氫氣可望在民生用途中逐步普及。
尼爾斯藍瑟指出,透過政府、大企業的支持,氫氣是未來荷蘭重要的新能源發展方向,氫氣和天然氣最大的差別,在於氫氣燃燒產生水,天然氣則產生二氧化碳等溫室氣體;以燃燒產生的效率而言,如果都是公車,燃燒氫氣與天然氣,氫氣車可以走的距離比較遠,效能更好。他指出,HyGear還在研究新的生產技術,因為不管是電解水或是加熱天然氣取得氫氣,仍然「不夠綠」,如果以風能、太陽能作為電解水的能源,生產過程零排碳、沒有溫室氣體,氫氣燃燒後的水可以回收後再做分解產生氫氣,才能讓氫氣成為真正的永續能源。他也樂觀認為,隨著技術進步,將來氫氣生產設備會更加輕巧,甚至成為可攜式,屆時可以讓交通工具帶著「氫氣電池」上路,讓大眾運輸系統先綠能化。
為了讓企業與民眾相信氫氣可以像天然氣一樣成為穩定供應的能源,HyGear除了發展就地生產氫氣設備的技術外,也有高壓氫氣罐庫存做為客戶端備用能源。尼爾斯藍瑟指出,氫氣如要替代天然氣、成為主要的能源項目,「穩定供應」才能讓客戶信賴,所以生產的氫氣會以高壓鋼瓶存放後,如果某天氫氣生產不足,可馬上送氣瓶到客戶端維持正常使用。
不讓氫汽車專美 夜間充電 太陽能車也行
利用太陽能做為汽車電池充電技術已經不稀奇,但過多的太陽能電力在夜晚就釋放掉卻相當可惜。荷蘭新創LomboXnet與汽車業者攜手設計出太陽能充電站、充電車與充電池雙向放電解決方案,全面利用無碳、無成本的太陽能優勢。
LomboXnet 有兩項營運模式。包括太陽能汽車的共享服務(We Drive Solar),以及太陽能車與電站和家庭連接的互相充電計畫(Smart Solar Charging)。LomboXnet創始董事(founding director) 羅賓伯格(Robin Berg)指出,汽車共享服務在歐洲快速成長,用戶習慣不擁有自用車,加上歐洲有過半的電動車都在荷蘭,LomboXnet在2017年推出We Drive Solar汽車共享服務,與法國汽車業者雷諾(Groupe Renault)合作,以Smart Solar Charging技術,讓附近建築的屋頂太陽能板供電到電站,為汽車充電,充飽電力的電池在夜間將電力放出回到電網,轉為一般家庭使用的電力,家庭與汽車不浪費所有天然能源。
荷蘭政府支持LomboXnet在烏特勒支市區積極實驗,已經有多處實驗區域建設充電站以及多輛汽車,這些電站也可以收費方式讓其他電動車充電,挹注營收。用戶只要下載App,找到最近的車子,登入帳戶後啟動車輛,就可開太陽能車,最遠距離可達300公里。他指出荷蘭則積極推動國際標準,以便讓所有電動車都能利用電站充電,加入太陽能充電的汽車業者包括特斯拉、雷諾汽車等業者,雷諾也更積極掌握電池雙向放電的技術。
LomboXnet目前在烏特勒支市區興建了50多處充電站,今年目標是145站,在阿姆斯特丹也有類似的建設。
羅賓伯格指出,近年因為政府減少用戶將太陽能發電賣回公共電網的補助金額,雙向充電的技術也已經普及,可以進入家庭和企業,也有家庭將太陽能車做為自家充電、放電使用,降低自家用電成本,這種作法可以避免電力送進電網、再傳到家戶時產生的電力損耗,但這還是實驗的階段。
羅賓伯格表示,最近在荷蘭烏特勒支省的Driebergen-Zeist車站附近啟動建立目前全球最大規模的雙向充電廣場,預計明年秋天鋪設3,253平方米的太陽能電池板、安裝120個智慧充電站,可以將太陽能存儲在電動(共用)汽車的電池中儲電,這項計畫有多項功能,包括符合能源轉型方案目標,電動車可以在這裡付費充電或是銀行自有的電動車充電,汽車儲能完畢可以供電給辦公樓或送入電網; Triodos銀行也計畫以全電動汽車取代共用汽車,會調查Triodos銀行員工外,周邊地區的居民對使用電動共享汽車的意願,與周邊鄰居一起經營共享汽車。
荷不怕綠電不穩 拚儲能也賣電
去年阿姆斯特丹市的約翰克魯伊夫運動場(Johan Cruyff Arena)變身全球最大電動汽車電池和太陽能板的儲能設備。阿姆斯特丹政府與Nissan合作,在運動場屋頂上鋪設4200塊太陽能板,地下則建設148個Nissan Leaf電池,白天太陽能板的電力轉儲存到汽車電池,在停電或大量耗電時,電池為體育場提供備用電源、減輕電網壓力;當需求降低,電池還可將電力回送到電網。這項設備可為500,000台iPhone充電或為7,000個家庭供電一小時。
透過電力可隨意轉換、儲能相關技術進步,荷蘭逐步推動各地區住戶在屋頂鋪設太陽能板,發電可以賣回公用電網、再透過電網送回家中使用,家戶可以選擇電費是以綠電或是公用電力計價。包括電池、太陽能板雙向儲能、放電的技術,或是將太陽能電力以直流電方式送進家中使用,是近來多家新創、智庫積極發展的業務和新技術。
根據荷蘭官方機構Energie的調查,太陽能發電總容量去年年增50%,但主要是因為大型國家、企業機構的使用。不過,在持續建設下,荷蘭的再生能源占比也漸成長,根據Energie的統計,到9月初,再生能源的生產面積,已經足以供應海牙市一日所需,荷蘭小心邁步、但加緊跟上歐盟趨勢。
南韓第三箭:推廣「氫經濟」
南韓政府也於2019年1月宣布,將推廣使用氫燃料的綠色交通,計劃在2040年,該國本土的氫燃料電池電動車數量能上看290萬輛,遠高於2018年所產的2,000輛,並在未來發展包含氫燃料生產、儲存、運輸、使用及整體基礎建設的「氫經濟」。
南韓主管能源與資源的中央政府機關官員周勇准(Joo Young-joon,音譯)接受韓聯社專訪時表示,南韓將發展各種生產氫燃料的方式,若包含氫燃料副產品,到了2040年,南韓計劃每年供應市場526萬公噸的氫燃料。
此外,南韓政府也已擬定因應策略,壓低能源轉型所帶來的成本。在2000年代初期至2017年間,南韓電費漲幅達13.9%,而南韓政府在2017年公布的第8次電力供需基本計畫中提及,在2017年至2030年間,將盡力把電費漲幅壓低至10.9%。