h
#交通運輸, #氣候緊迫性, #能源

獨立媒體:如果人類可以運用宇宙中含量最多的元素作為能源使用,是否就可以解決能源危機,從化石燃料轉型至綠色能源?

氫是已知宇宙中儲量最豐富的元素,但難以直接從自然界獲取,故與煤、石油、天然氣等化石燃料不同。不過,氫擁有低沸點、易燃燒的特性,而且來源廣而不受地域限制,燃燒時亦不會產生二氧化碳,可以徹底實現零碳排放,更有可能作為儲能系統重要一環,幫助儲存電網多餘的電力,故有指氫能為 21 世紀最具發展潛力的低碳能源。

另一方面,由於輸送氫氣可運用現有的天然氣管道,從儲存、運輸到買賣與化石燃料業務有不少相似之處,所以發展氫能可使傳統能源業界更易於從化石燃料過渡至低碳能源。以香港為例,煤氣管道內有一半是氫氣,如技術成熟配合適當裝置,便可透過3,700公里地下管道網絡供氫,用戶就可直接從現有管網中抽取氫氣以供使用,減少基建和運輸成本。

綠色氫能可助能源轉型但目前成本高昂且配套不足

然而,有人認為煤氣內的氫氣僅為「灰色氫能」,並非零碳的「綠色氫能」,到底兩者有何分別?氫氣可以依照生產方式不同,分成不同類別——「灰氫」指透過燃燒化石燃料氣化或蒸氣重組所產生的氫氣,成本較低,但過程中仍會產生大量二氧化碳。如利用碳捕獲和封存技術(CCS)去捕集「灰氫」生產過程中產生的碳排放,此類氫能便是「藍氫」,惟目前技術未能百分百捕捉碳排放。而「綠氫」則是透過可再生能源電力,用電解方式把水還原成氫與氧而製成,過程中幾乎零碳,但成本也較高。

國際再生能源機構(IRENA)預計綠色氫能及其衍生物(如氨等)可滿足2050年全球能源需求達12%以上。由於部分「難以減碳」的高碳產業,如鋼鐵、化工、航運等工業有其獨特需求,如許多工業程序涉及高溫加熱或化學處理,較難使用可再生能源或電能,反可利用氫和氨等去取代化石燃料,故可透過使用綠色氫能實現能源轉型,以助把全球氣溫上升幅度限制於1.5°C以內。

綠氫需求若渴,但目前全球氫能生產卻以灰氫為大宗,故現時全球氫能需求升幅緩慢,22年間僅從5,000萬公噸升至約9,500萬噸。綠氫技術尚在發展階段,未有國家可達到量產階段,其生產、運輸和儲存成本高昂、供應鏈發展尚未完善、氫氣發電廠及加氫站亦未普及。以氫燃料電池汽車為例,雖然其有加氣快、重量輕、續航力長等優點,但全球累計銷量僅為6萬輛,遠遠少於單在2022年已銷售逾1,000萬輛的電動車,其中一個關鍵因素是氫燃料電池汽車價格偏高,且配套嚴重不足,全球營運的加氫站僅逾千座,故目前仍難以吸引大眾使用。

全球共同發展氫能或成新藍海 成本有望下降

現已有不少國家已開始投入大量資金進行綠色氫能研究。根據國際能源署(IEA)發表的《2023年全球氫能回顧》,全球已有40多國對氫能發展制定策略。目前綠氫的成本為每公斤4至6美元,是灰氫的 2至3倍。要降低氫能成本,先決條件必然是可再生能源價格大幅下跌且全面普及。按IEA《2023年全球電力市場報告》預計,可再生能源在全球發電結構比例將從2022年約29%上升到2025年的35%。IRENA指出各種可再生能源平均發電成本(LCOE)從2010年至2022年已不斷下跌,其中太陽能成本跌幅更達89%,並預計如可再生能源價格按目前趨勢下降,加上電解槽技術革新、增加生產規模等,有望於在 2030 年前把綠氫成本降至每公斤2美元以下。

十多年前鋰電池成本居高不下,故大部分人認為電動車難以普及,但由於生產規模大幅增加,電池製造技術逐漸改進,電池成本從2010年到2020年已減少近9成,令電動車逐步邁向市場主流。由是觀之,現時各國已加大氫能產量,多個汽車品牌亦開始涉足氫能車市場,印度更於2022年推出使用綠氫的本地巴士,相信氫能於未來會逐步獲商業應用。

國際氫能委員會(Hydrogen Council)預計,全球氫能領域的投資總額到2050年將會達到8兆美元,當各國企業及政府積極投入到氫能研發、應用,並推出相關政策措施時,香港應借鏡國際間的經驗,加入氫能經濟分一杯羹,同時藉此實現2050年碳中和的目標。

香港應盡早部署氫能經濟 共同邁向低碳未來

香港將來若想發展氫能經濟,需要考慮多個因素,非能一蹴而就。政府公布會於2024年上半年制訂《香港氫能發展策略》,展開修訂與製造、儲運和使用氫能相關法例的準備工作。除此以外,研發並非單一項目,還要相應的配套及人力,故政府需要投放更多資金,從現時開始著力部署,一步一步建立綠氫經濟。

根據《香港氣候行動藍圖2050》,可再生能源在發電燃料組合中的比例將於2035年增至7.5% – 10%,往後提升至15%,惟現時可再生能源仍不足1%,故香港須加快發展本地可再生能源,並輸入境外零碳能源,予本地使用之餘亦可用於製造綠氫。

此外,港府應制定從灰氫過渡至綠氫的計劃,建立清晰一致的監管框架,規劃相關綠氫供應鏈和建設所須基建,並研究各種氫能技術的發展和商業化路線圖,同時需加強本地大學和學院的氫能及新能源相關課程,培養人才。為吸引投資者和企業加入,政府可先利用現有措施發展灰氫經濟,為氫氣生產商、加氫站營運者和認證機構等提供誘因,並逐步擴大經濟規模,使市場轉向生產綠氫,便可建立綠氫經濟,共同邁向低碳綠色未來。

 

原文刊於2024年1月9日《獨立媒體》,由楊敬雯、曾詠撰寫。

LATEST UPDATES