台電拚零碳電力 「氫」裝上陣發電一小時減碳一公噸

【文．邱莉燕】

2023-03-27

因應淨零碳排趨勢，台電積極能源轉型，以興達電廠做為國內首座燃氣混氫示範基地，第一階段混氫5％，再逐步提高至15％，實踐低碳變零碳的願景。

「一動土，開工大吉。二動土，弘基永固。三動土，工程順利。」2月18日，台電高雄興達電廠，格外喜慶，在舞龍舞獅，以及聲音清朗的司儀一連三個口令下，分站不同方位的台電一眾高管，統一動作將土鏟上基座。

這次一破土，就是4.5億元的投入，代表著台灣邁向2050年淨零排放的國家目標中，在能源轉型上的一個里程碑，甚至有可能改變台電是能源部門「台灣第一大排碳戶」的事實。

全台第一座天然氣電廠，領軍轉型

去年剛滿40歲的興達電廠，是台灣最早的天然氣發電廠，眼下正肩負著一項先鋒任務。便是將原本用來發電的天然氣，混入5％氫氣後，再燃燒發電，以減少CO2及溫室氣體的產生。

國發會公布的「台灣2050淨零排放路徑藍圖」中，宣示在能源配比上，再生能源將占60～70％，氫氣9～12％，火力20～27％，抽蓄水力1％，台電便須從現在開始致力於降低燃煤燃氣的能源占比。

因為天然氣發電雖然比燒煤發電產生的碳排較少，但還是有碳排，代表未來即便只占20～27％的火力發電依舊需要減碳，把傳統的發電機轉成乾淨能源是非常關鍵的一步，方式則是燃氣混氫和燃煤混氨發電，加上碳捕捉與封存（CCUS），工程之鉅大，其重要性可見一斑。

台電專業總工程師吳進忠透露，興達混燒工程投資4.5億元，目前正針對既有燃氣三號機的第三部氣渦輪發電機進行改造，同時設置氫氣槽車放置區、加氫站與輸送管線。台電準備快馬加鞭，預計2023年12月正式邁入氫氣混燒驗證階段，提前達標，成為台灣第一座燃氣混氫的示範電廠。

「我們與歐洲同步，」吳進忠說，混氫發電的技術原廠，其實是源於德國西門子能源公司，與台灣首度合作，便選在工業碳排最多的高雄「打卡」，亦饒富意義。

動土典禮上冠蓋雲集，除了台電代理董事長曾文生、台電總經理王耀庭，還迎來了西門子能源公司台灣董事總經理許啟聖（John Kilpack）、中研院院長廖俊智等貴賓。

廖俊智到場，是因為這間國家學術研究最高機關，與台電簽署了減碳綠能合作備忘錄，將在去碳燃氫、地熱、海洋能等領域密切合作。

「藉由學研單位跟台電、公民企業一起努力，我相信2050年的目標就算是很困難，但是我們會全力往前走，」廖俊智說。

多方的合作，顯示台電不只著重現在，更著眼於未來，興達發電示範計畫，將會是台灣引進氫能創新作法的首例，運轉一旦穩定成熟，將逐步提高摻氫混燒比例至15％，可以減的碳更多，還要進一步推展至全台灣其他機組及電廠，更靠近所謂的「電力淨零」。

在2022年「303全台大停電」事故後，銜命回鍋坐鎮的興達電廠廠長黃錦城，對於混氫燃燒的改造工程瞭若指掌。「這邊要整理出20米正方的場地，給裝滿氫氣的槽車停放，車身長達16米，容量3000立方米，我要同一小時內有八台槽車放在這邊，才夠充分混氫，」黃錦城說。

介紹完土建，黃錦城又繼續說明：「燃燒的天然氣壓力大概每平方公分19～23公斤，槽車內的氫氣約莫是每平方公分165公斤，兩者落差很大，所以我們還要建置減壓設備，再輸入設備中與天然氣混合，再送進去燒。」

燃氣混氫的原理不難懂，同時是台電發言人的吳進忠，則對其中的安全性信心十足：「這套機組與歐洲同步，歐洲的安全標準很高，台電一定依照更嚴格的規範處理。」

台灣碳排最大戶，轉型減碳大將

「氫」裝上陣，又可以減多少碳呢？

吳進忠調閱資料指出，在每年以混氫5％運轉7000小時情況下，可減少7130公噸二氧化碳排放量，相當於每發電一小時可減碳一公噸。

興達電廠設置有五號機總共15個發電機組，若所有機組皆成功混氫燃燒，且混氫比例提升至15％的設定下，確實有望從高碳變低碳。

「這對台電的低碳排放，是一個非常關鍵的作為，」吳進忠再次強調，這也是在向國際社會傳達台灣在淨零轉型上的努力。

與日常生活與工廠製造息息相關的台電，其實是台灣排碳最大戶。

台電盤查火力發電溫室氣體排放量，發現2022年大約排放了9781萬噸CO2e，但也可說是全民共同製造的結果。

從用電量及排碳量變化來看，2022年台灣總用電量雖較前一年增加約20億度電，但透過優先調度無碳及低碳能源機組的措施，使2022年在用電增加的情況下，台電的火力發電排碳量還較2021年減少約32萬噸CO2e。

由此看來，「製程」的改良便有一定的減碳成效，技術的優化，勢必也是同樣的道理。

氫氣生產、運輸及儲存，將成一大挑戰

面對未來可能遇到的挑戰，黃錦城認為是氫氣的生產、運輸及儲存。

目前做為示範計畫，氫氣的來源是國內廠商生產，再以槽車運送至電廠來，假設2040年要調高混燒比到20多％，氫氣的用量將很龐大，國內廠商目前的產能不足以支應。

此外，如此大量的氫氣，若還是用槽車運送其實不符合經濟效益，但改用專管輸送及儲存，便要考慮到氫氣的特性。

「氫要運送，得冰到零下250度左右，」黃錦城指出，液態氫會侵腐蝕一般的金屬管線，導致管線「氫脆」的脆化現象，所以運送氫氣的管路，必須使用特殊材料製成，也是一項大工程。

無論如何，對黃錦城而言，執行燃氣混氫既是職責，也帶有一點使命感：「做為最大碳排的生產者，我們有義務也有責任，要當好火車頭，大家一同來減碳。」

因應氣候變遷的總體戰略，台電採取分階段「先低碳後零碳」規劃，短期在2025年前，擴大設置再生能源，提升天然氣發電占比等，以及推動低碳燃氣發電計畫，譬如興達混氫5％發電示範計畫。再像台中電廠，亦已展開碳捕捉的示範計劃。

中期的2025～2030年，則持續推動展綠、增氣、減煤，並布局投入前瞻淨零技術的研發。

長期的2030～2050年，便是進入淨零轉型階段，原來做的綠色轉型繼續深化，還要大規模商業化導入氫能、氨能、碳捕捉與封存、地熱能、海洋能等。

理想很遠大，但淨零轉型這條路好走嗎？

「這條路很難走，但一定要走，因為全世界都在這樣走。你不做的話，我們的生活無人能逃脫，」吳進忠以肯定的語氣說。

看更多遠見雜誌文章：

台灣2050淨零排放開跑週年，轉型走到何處？

台積電全包當宿舍！台糖蓋綠能循環宅，連每顆螺絲都能替換

台灣最有野心的植樹計畫！佛光山號召「地球隊長」，全球種10億棵樹