整理／胡祐瑄 中心助理研究員 

因COVID-19 疫情而延期一年舉辦的東京奧運倍受大眾關注，主辦單位在永續發展上的創舉更是媒體爭相報導的焦點話題，其中在能源的選擇上，氫能在大會中的大量使用更是使人眼睛為之一亮。本次系統風險系列文章將介紹氫能發展上的關鍵議題，先說明氫能為何日漸受到重視，再帶各位讀者們看看近年來各國在氫能項目上的布局，最後介紹台灣各產業對氫能技術應用的情況。

　　國際再生能源總署（International Renewable Energy Agency, IRENA）認為氫氣有機會為能源部門的永續轉型帶來新氣象，更可能在各經濟體淨零碳排中扮演關鍵的角色。目前，相較於其他能源，氫能的成本高出許多，因此相關運用仍侷限於少數產業部門中。然而，隨著越來越多國家設定淨零碳排目標，以潔淨方式生產的氫能越來越受到重視，並獲得一些公私部門的支持，在某些國家中，甚至已經訂定國家氫能策略。世界經濟論壇 （World Economic Forum, 以下簡稱WEF）在其戰略情報（Strategic Intelligence）系列的「氫能」（Hydrogen）專題中盤點了當前氫能發展的七大關鍵議題，分別是「氫在氣候變遷調適中的角色（Hydrogen’s Role in Mitigating Climate Change）」、「氫在能源系統中的地位（Hydrogen’s Place in the Energy System）」、「促進更多氫利用的措施（Measures to Enable Greater Hydrogen Use）」、「氫能未來的機會（Future Opportunities for Hydrogen）」、「氫能地緣政治（Hydrogen Geopolitics）」、「擴大氫氣規模的挑戰（Challenges for Scaling up Hydrogen）」、「國家氫能策略（National Hydrogen Strategies）」。

　　延續上次的介紹，本文將透過「氫能未來的機會（Future Opportunities for Hydrogen）」、「促進更多氫利用的措施（Measures to Enable Greater Hydrogen Use）」、「氫能地緣政治（Hydrogen Geopolitics）三議題中的要點，說明氫能近期在應用與制度面上的機會與挑戰。

氫能未來的機會（Future Opportunities for Hydrogen）

　　綠氫是實現能源生產與消費淨零碳排的關鍵。如同在本系列上篇文章中所介紹，氫能被認為是化學原料、重工業、國際航運、長途航空和卡車一個具有前景的選擇，然氫能在這些「難以減排」行業中的需求將取決於可負擔性。現階段氫能比其他能源選擇昂貴，而且價值鏈的每個部分，包含其中所使用的電解生產、基礎設施和燃料電池，都需要降低成本。

　　「負排放」(negative emissions) 技術的日益普及可能意味對氫能的需求會減少，相反地，如果這些技術，包含二氧化碳儲存(carbon capture and storage, CCS)、核能或生物能源發展受到限制，就會需要更多的氫能來達成等同的減碳效果。氫衍生技術選項（除了純氫）的可用性也將是一個因素；氨、甲醇和合成燃料等選擇可能會變得更廣泛，從而增加氫應用的可能範圍並顯著增加需求。目前，全球綠氫的容量約為0.2GW，但在許多國家戰略中目標在 2030 年達總計達100GW，到 2050 年則達到數太瓦 (terawatts, TW, 1TW=1000GW)。

促進更多氫利用的措施（Measures to Enable Greater Hydrogen Use）

　　為了增加對潔淨綠氫的需求，可以實施類似於對化石燃料或核電實施的公共採購、混合任務或配額以及逐步淘汰任務。例如，要求部分工業氫氣、天然氣需求或航運、航空燃料來自永續來源，這可以引發對綠氫的更大需求。另外，相關認證也可以發揮促進作用 — — 一方面透過讓客戶掌握氫能的來源以利其達到減碳目標，另一方面賦予減排價值，鼓勵氫能生產商以更潔淨的方式生產氫能。認證需要穩健、具有可調整性，並與電力和天然氣計劃兼容。

　　同時，氫能發展也仰賴各種不同的合作關係。在佈署方面，可透過國際合作實現互利，在研發上則是可藉調整國家議程以提高技術性能和突破的機率。部署協作意味藉由分享失敗嘗試與成功實踐的經驗來降低其中成本，在安全和標準方面的協作可以幫助執行和複製跨境項目。除此之外，公私部門之間的伙伴關係至關重要。對於公司而言，這是一種降低早期佈署風險的方法，同時仍然能夠從先行者中獲益；對政府而言，與私部門合作能促進從氫能應用由示範過渡到商業化，使公司能夠獲得經驗並達到不需要政府支持的程度。

氫能地緣政治（Hydrogen Geopolitics）

　　更廣泛的使用氫能可以提高能源安全，同時減少價格波動。

　　氫氣可能成為一種全球性的貿易商品，在改變石油和天然氣供需動態的同時，將支撐著各國之間新的商業關係。有些地區會偏好那些可以使他們成為新市場領導者的技術途徑。比如說，歐盟專注於質子交換膜 (Proton Exchange Membrane, PEM）電解，美國和韓國專注於用於發電的燃料電池，韓國和日本一直是燃料電池電動汽車的推動力；本來就擁有大量天然氣儲量以及石油與天然氣等基礎設施的國家，則是青睞涉及天然氣碳捕捉和儲存的製氫流程。

　　更大程度地使用氫能將提升能源進口國的能源安全 (energy security)，因為歷史上石油和天然氣主要生產在飽受社會動盪的地方。至少在最初階段，氫市場不會具有流動性，並且很大程度地仰賴傳統的國際合作方式建立雙邊協議，因此現有的外交關係可以促進氫能相關的貿易活動。目前，德國與摩洛哥、突尼西亞、剛果民主共和國、智利和澳洲已經建立協議，而韓國與挪威、荷蘭與葡萄牙也分別建立了夥伴關係，歐盟與非洲建立了合作關係，日本則是與多個國家建立了進口示範項目。

　　目前，已經有許多國家與地區對氫能的佈署規劃出發展(見表一)，當前台灣尚未推相關規劃，然而，許多台灣的產業已經開始布局相關的氫能應用，這部分將在本系列下一篇中進行介紹。

表一、各國氫能發展戰略（筆者整理）

參考文獻：

1. Buchsbaum, L., 2021. Edging into the hydrogen age: Carbon Brief questions if it can really solve climate change.
2. Strategic Intelligence. 2021. Hydrogen.
3. 王慶. 2021. 氫能股大熱！鋼鐵、半導體都需要它，「綠氫」是什麼？天下雜誌722期.
4. 台灣科技媒體中心. 2020. 國際氫能發展近況與我國氫能發展契機.