再生能源產氫一直是歐洲的能源轉型計畫之一,現在因為烏俄戰爭,俄羅斯反制裁大幅減少天然氣供給,加上碳中和的壓力之下,歐洲又更加側重氫能發展來支持能源系統轉型。不僅計畫打造氫經濟樞紐,更看準氫氣用途多元的特性,目標擴大產業應用,將氫氣用於交通及供暖等。
全世界首座氫電解風機將於 2025 年問世
2022 年 Vattenfall 獲得了蘇格蘭政府的補貼,將在阿伯丁海岸打造結合氫電解技術的離岸風機。該計畫有 11 支 8.8 MW 的風機,預計 2025 年開始生產,若順利建成,將成為全世界第一座氫電解風機。Vattenfall 同時於今年參加了荷蘭 Hollandse Kust West 區域的部分風場投標,藉由在阿伯丁海岸的經驗,預計在該區域的第七個指定場址採用氫電解風機,產出的氫氣將通過管道輸送到鹿特丹港,並輸入當地的氫氣網絡。本次招標已於 2022 年 5 月結束,預計 10 月公布結果。
北海區域亦有離岸風氫示範計畫,由 RWE、殼牌及 Equinor 等共同開發的 Heligoland 計畫,將使用西門子歌美颯所研發 14 MW 的風機結合氫電解設備,一樣預計 2025 年後落成。
歐盟在氫氣的規劃及戰略
淨零碳排的意識漸起加上新冠肺炎對經濟的影響,歐盟早至 2020 年 7 月發布《歐洲氫能戰略》,計畫減碳同時帶動經濟,其中包括電解技術和綠氫產量目標,以及投資機制規劃。總共分為三個階段,以漸進的方式來推動發展,以下是至 2050 年的路徑圖。
短期目標 2020–2024 年安裝至少 6 GW 氫電解槽及生產 100 萬噸綠氫;中期 2025–2030 年目標安裝 40 GW 以上的氫電解槽和高達 1000 萬噸的綠氫產量;遠期則目標 2030 年後展望至 2050 年綠氫能夠大規模部署。
同時也規劃加強投資力度及完善機制來支持三個階段的目標。成立歐洲潔淨氫能聯盟(The European Clean Hydrogen Alliance)促進和實施氫能戰略,以及支持投資以擴大可再生能源和低碳氫的生產和需求。
歐盟又於 2022 年 5 月 公布 REPowerEU 計畫,其中設定到 2030 年達到綠氫產量 1000 萬噸並且相較之前的戰略,又增加了進口 1000 萬噸的目標,以替代難以脫碳的行業和運輸部門的天然氣、煤炭和石油。
REPowerEU 計劃撥出 2 億歐元用於研究,並承諾完成首個關於氫的歐洲共同利益重要項目(Important Project of Common European Interest, IPCEI),名為 IPCEI Hy2Tech,於 2022 年 7 月獲得批准,旨在支持氫技術價值鏈中的開發及研究。IPCEI將涵蓋氫生;燃料電池;氫的儲存、運輸和分配;以及終端應用。9 月歐盟執委會又再批准 IPCEI Hy2Use,作為 IPCEI Hy2Tech 補充的第二個項目,將支持氫相關基礎設施的建設以及與工業的整合應用。
目前歐盟各國例如德國、法國、西班牙等已陸續設立各自 2030 年或 2045 年的裝置量目標及發展策略,根據 InfoLink 統計,距離歐盟 2030 年電解裝置容量達到 40 GW之目標雖然仍有一小段距離,約累計 30–33 GW,不過近幾年歐盟將有更多潛力市場投入氫能發展,瑞典的國家氫能戰略即在審核階段,加上德國亦積極上調裝置容量目標,因此預估 2030 年達成歐盟整體的目標是極有機會的。
計劃打造「氫經濟樞紐」
鹿特丹港計畫成為歐洲氫氣主要樞紐,包括生產、進口及運輸。目標至 2030 年,向歐洲供應至少 460 萬噸氫氣。
生產方面,考量荷蘭本身風條件良好,相較其他可再生能源具有更高的容量係數,鹿特丹港又鄰近海,風力發電將會是鹿特丹港作為綠氫發電的主要選擇。影響 氫氣平準化成本(LCOH)的其一關鍵因素是規模經濟,離岸風場規模較大,更容易實現規模經濟,鹿特丹港將透過規模 2 GW 的風場產氫,預計 2023–2024 年完工,並藉由填海土地建置規模 200–300 MW 的電解設備。根據鹿特丹港務局估計,鹿特丹港的離岸風電潛力約有 25 GW,豐沛的離岸風能將使鹿特丹港成為歐洲迄今最大的氫電解基地。除此之外,煉油廠、金屬工業及進出口設施等皆位於海岸附近,考量氫氣的多元用途的特性,有機會應用於於上述產業的生產過程,故離岸風電同時具備地緣優勢。
運輸方面,HyTransPort 氫氣管道系統預計於 2026 年完工,將鹿特丹港與荷蘭、比利時安特衛普港,以及德國工業地區連接,同時荷蘭的波托斯碳捕捉計畫也將在此一區塊進行,預計每年於枯竭的氣井可儲存約 250 萬噸的二氧化碳。
並且鹿特丹港也計畫與各國合作進口氫能,致力於發展氫能的澳洲即是其理想的合作對象(延伸閱讀澳洲綠氫市場分析:澳洲綠氫成本 2030 年將降低 37%)。
結語
氫電解在初期再生能源的選用上可能會以平淮化成本(LCOE)作為考量,以達到平價的陸域風力或是太陽能為主,不過若考量達到規模經濟後,再進一步降低 LCOH,離岸風力案場規模大且容量因數較高的優勢,加上 2025 年後結合電解技術的風機將落成,將風能與淡化過的海水直接用於電解,使其成為綠氫理想的遠期能源搭配。