能源革命「氫」易減碳

自從主張綠色能源的美國總統拜登上任後,全球加快走上減碳排放的新賽道,各主要經濟體都制訂了減碳目標,並積極研究低碳新能源。雖然再生能源及電池可助發電過程和汽車業實現減碳,但技術卻能應用於航空、航運、鋼鐵和化肥等,反觀能應用於大規模工業製程及低碳的氫氣,正是吸引全球資金逐鹿的新戰場!

「氫氣」可分為3種——「灰氫」是指利用化石燃料石油、天然氣和煤產出氫氣,製氫成本較低,但碳排放量大;「藍氫」是指使用化石燃料製氫的同時,配合碳捕捉和碳封存技術,碳排放強度相對較低,但捕集成本較高;「綠氫」是利用風電、水電、太陽能等可再生能源電解製氫,製氫過程雖完全沒有碳排放,但成本較高。

多年來,氫能一直被認為是取代化石燃料的潛在替代品。通用汽車就在1960年代製造了第一輛氫能汽車。然而,高昂的成本與複雜的製程,再加上油價下跌,使氫能研發未成氣候。不過,自2015年《巴黎協定》簽署以來,「低碳氫能」重新排上議程,設定淨零污染目標的政府,此刻都在尋找削減高污染產業的碳排放,「低碳經濟」引領能源業革命,而氫氣的低碳排放特質,使之成為新能源之星!

未來10年料投資逾2.3萬億

於2017年《達沃斯世界經濟論壇》期間成立的氫能委員會(Hydrogen Council)指出,去年歐盟和其他15國公布了氫能計劃,並進行大幅補貼以降低生產成本,預計未來10年全球公私營部門將投資至少3,000億美元(約2.34萬億港元)。若這些計劃有效執行,氫能可滿足全球近五分之一能源需求。

氫能委員會預計,到2050年,氫能將承擔全球18%的能源終端需求,製造超過2.5萬億美元的市場價值,屆時燃料電池汽車將佔據全球車輛的20至25%,會成為與汽油和柴油並列的終端能源體系。數據顯示,佔全球經濟總值七成的18個經濟體已制訂氫能發展戰略。

事實上,氫氣已用於一些大規模的工業製程,例如煉油、合成氨和氮肥生產,若能深化技術,應用於供熱、工業、運輸和儲能等新的終端市場上,增長潛力無可限量。

據國際能源總署數據顯示,目前絕大多數氫能都是從天然氣和煤炭等化石燃料中產生的,產製過程的碳排放量相當於印尼和英國的碳排放量總和,即每年大約有8.3億噸二氧化碳。因此,用再生能源製造「綠氫」是業界最大的希望,惟目前僅佔全球氫能供應的1%左右。

「綠氫」成本降 提升競爭力

美銀預計,可再生能源發電不能完全脫離碳,目前全球仍有80%的能源來自化石燃料而非可再生能源,使「綠氫」可能成為對抗全球暖化的關鍵。該行又預計,到2050年,氫佔全球能源的市場份額將急增6倍,當中「綠氫」將為全球提供24%的能源需求,協助減少30%碳排放,產生2.5萬億美元的直接收入,間接基礎設施市場潛力高達11萬億美元。

過去5年,用於生產「綠氫」的電解槽和可再生能源成本下降了50%,料未來10年成本將進一步下降60至90%。更有分析預計,「綠氫」很可能在10年內取代化石氫氣,若「綠氫」佔氫氣市場的比例由目前的約1%增至100%,市場規模將擴大8倍,這代表2050年「綠氫」的產量將達到目前的800倍。業界更預期,隨着全球政府承諾補貼約1,500億美元,同時氫能開發成本會隨着時間下降,將使氫能更具競爭力。