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「綠色氫能」成為全球爭相投資發展項目

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科技產業資訊室 (iKnow) - May 發佈於 2021年4月9日

圖、綠色氫能各國投資地圖
 
「綠氫」(green hydrogen)以不使用石化燃料能源的生產,被視為邁進碳中和(carbon-neutrality)的不可或缺環節,更是全球各地競相發佈的投資計畫。
 
尤其「綠氫」在歐洲成為急於掌握新的能源,因為在太陽能和電池技術上錯失良機後,這已是由中國主導的領域。但是,發展「綠氫」必須先推動氫燃料市場需求以及發展運輸氫燃料儲存及輸送基礎設施。
 
能源研究情報公司Rystad Energy旗下永續能源研究分析(Sustainable Energy Research Analytics)表示,各國政府正在競相推動綠氫的國內市場和出口計畫,以吸引預計在未來幾年內數十億美元投資。在全球76個GW(百萬瓩)級的氫氣生產計畫中,有40個是在2020年宣佈的。

美國拜登總統的《美國就業計劃》提出了1000億美元新電力基礎設施及氫能發展計畫,德國計畫投資90億歐元(106億美元),法國和葡萄牙則各計畫投資70億歐元(83.4億美元)。根據諮詢公司埃森哲(Accenture),英國計畫在2020年投入120億英鎊(166億美元),日本預計投入30億美元,中國預計投入160億美元,將產業綠化。
 
由於,亞洲工業重鎮在中國、日本和韓國,對能源需求和對進口石化燃料的依賴深,因此對綠色氫能的前景十分看好。
 
Rystad Energy認為,中國正在研究透過核反應爐發電的製氫模式,但中國目前的氫氣大部分是透過燃煤生產的,過程中會釋放大量二氧化碳。基於,中國對經濟低碳化的渴望及其降低成本的能力,意味著中國可能會在電解設備的製造中佔據主導地位。
 
歐盟的目標是到2050年將氫能源供應比例從目前的2%提高到12-14%,並鼓勵歐盟各國互相合作。


歐洲是全球再生能源推動最積極地區,為了在2050年前達成碳排放目標,歐盟計畫在這未來十年內安裝40GW(千瓦)的電解器(利用水和可再生能源生產無碳排放氫氣的設備)。
 
根據商業組織Hydrogen Council和諮詢公司麥肯錫的統計,在全球目前公佈的228個氫氣計畫中,55%(126個)都集中在歐洲。儘管,歐盟目前擁有不到0.1GW的電解器,希望能快速擴大製氫的規模,幫助鋼鐵、重型運輸和化學等產業達成零碳排放的目標。預計,未來十年間規模最大的氫能相關投資都將在歐洲發生,而且大多數重點多在於利用可再生能源產生的氫氣、或搭配碳捕捉技術從石化燃料產生的氫氣。
 
根據Hydrogen Council報告分析,如果所有計畫都能實現,未來十年全球氫能源投資將超過3000億美元,約占能源產業總投資的1.4%,其中歐洲的投資將占總投資的45%左右。但目前大部分的資金仍尚未到位。
 
至於,為何歐洲領先原因,可歸因於歐洲較早開始投資氫氣供應鏈、德國氫燃料火車等的計畫,以及歐洲的氣候變遷政策。Hydrogen Council認為穩定的政策使整體產業有信心採取行動。
 
Hydrogen Council的成員包括荷蘭皇家殼牌、寶馬、微軟和中國石化等公司,計畫到2025年將氫能投資從2019年的水準增加6倍。Hydrogen Council的報告指出,擴大氫氣生產規模、建設運輸和儲存的基礎設施、大規模擴大可再生能源發電能力以生產燃料,都是未來的巨大挑戰。 

歐盟等主要經濟體也制定了到2030年至少安裝40 GW再生能源氫氣電解設備的計畫。管理諮詢公司Sia Partners表示,德國、法國已經分別在運輸和製造業方面採用氫能,而荷蘭由於其天然氣田,已經擁有強大的天然氣基礎設施。
  • 法國石油巨頭Total和能源公司Engie將合作開發法國最大的綠氫生產基地,藉拓展新能源以尋求能源轉型,並維持新能源領先地位。
  • 德國正與摩洛哥接洽,利用太陽能製氫。「Green Spider」和「Green Flamingo」計畫正在開發連接西班牙和葡萄牙與北歐的氫氣和天然氣管道的海上公路。建構一條新綠能的物流共應鏈,允許其他國家從有大量的太陽能的地區–像是智利或撒哈拉沙漠地帶,輸送進口氫能。
  • 德國的大型綠氫設施「WindH2」2021年3月開始運營。建材公司海德堡水泥(HeidelbergCement)的子公司與Swansea University的研究人員合作,在英國安裝並運行了一個綠色氫氣示範裝置。
  • 丹麥能源公司Orsted希望在北海建設一個2 GW的海上風力設施和1 GW的電解產能海上風電場的電力生產氫氣,並與綠氫生產相連接,計畫獲得了幾家大型工業企業的支持。該項名為「SeaH2Land」計畫將成為全球上最大的再生能源氫能廠之一,滿足工業需求,將包括比利時和荷蘭之間45公里的氫氣管道,得到了鋼鐵企業ArcelorMittal、化工公司Yara和Dow的支持。如果一切順利,預計可以在2030年之前開始營運。
  • 印度總理莫迪表示,政府正在規畫全面的「國家氫能任務」(National Hydrogen Energy Mission)。印度財政部長Nirmala Sitharaman在公佈2021年國家預算時,提議在2021-22年啟動氫能任務,利用綠色能源產生氫氣。作為全球第三大溫室氣體排放國,印度希望透過氫氣和其他技術,在2030年實現450 GW的可再生能源產能。
結語

值得關注的是,能源產業正試圖通過收購新創公司或建立合作關係的方式,企圖在氫能市場取得一席之地。石油巨頭的策略就像傳統汽車大廠與電動車新創之間競爭一樣,企圖與綠能新創公司合作以維持既有競爭優勢。
 
氫氣可能會顛覆世界能源版圖,新的聯盟和相互依存關係已經形成。未來,氫氣的發展是否會出現分散化或去中心化(decentralization),還是像石油出口國和消費國一樣,形成一套新的依賴關係。綠色能源革命正在發生,解構既有石油產業及市場。(1350字;圖1)
 
 
參考資料:
The global race to develop 'green' hydrogen. Japan Today, 2021/4/2.
Orsted to link a huge offshore wind farm to ‘renewable’ hydrogen production. CNBC, 2021/4/1. 

Europe pulls ahead in race for hydrogen, as global project pipeline grows. Japan Today, 2021/2/18.


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