去碳燃氫發電技術
2023/12/29
催生第一度零碳電力 能源轉型加速前進
解方緣起
包含台灣在內，全球已有130多國宣示2050年達到「淨零排放」目標，但是台灣目前仍有50%碳排來自於發電，因此能否發展出比現今排碳電（0.495公斤CO2e／度），對環境更友善的低碳電（歐盟暫認為0.270公斤CO2e／度）或零碳電，中央研究院團隊認為將是減碳淨零能否成功的重要關鍵。
核心亮點
凡是化石能源發電皆會排碳，無論是天然氣燃燒發的「灰」電，或是天然氣重組製出「灰」氫（gray hydrogen）再發電，都需仰賴碳捕捉和封存技術（CCS）實現減碳目標，於是目前使用的大量、穩定基載電力，迫切需要研發創新的低碳或零碳發電技術。
中央研究院投入研發的「去碳燃氫發電」解方，便是將「天然氣發電轉型進程」與「創新氫能發電技術」兩者結合為一，而「創新氫能發電技術」是導入甲烷裂解技術做到去碳燃氫，並且取出零碳（青綠）氫與固態碳再利用。
像是氫可再進行燃氫發電，包括在應用初期階段，可採混氫燃燒發電模式，替代一定比例的天然氣，直接作為減碳方案，再待2030年後，全氫渦輪發電技術進一步成熟，即可長期轉為全氫燃燒發電；至於副產物固態碳黑（類石墨）一樣可加值再利用，成為工業原料或建材，或作為備用能源，可謂一舉數得。
同時依據目前取得的研究數據，預期「去碳燃氫發電」具備幾大優勢，分別為產出淨能量為投入能量6倍，當裂解率達25%即可符合歐盟暫行的低碳能源標準；投入能量為電解水製氫發電耗能1/7；產出無碳電量為投入電量3倍；成本低於傳統天然氣發電加上碳捕捉、封存技術的費用支出；以及無需增設氫氣運儲設施，或大幅更動天然氣發電廠配置，可配合燃氣發電機發展分階段提升裂解比例，後續發展令人期待。
未來訴求
中央研究院已經在實驗室，建置涵蓋催化系統、電漿系統、固態碳收集系統的去碳燃氫機組，並串接12.5KW天然氣發電機組混氫10%進行發電實驗，也已經跟台灣電力公司合作，將去碳燃氫機組串接65KW天然氣發電機組，進行混氫10%發電實驗，接下來訴求精進技術、放大規模、提升穩定度、提升裂解效率以及長時間操作等五大訴求，希望逐步走出實驗場域，擴大應用到商用發電機組，以及通過低碳氫、零碳氫等國際認證標準。
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