台達首座MW級水電解製氫測試平台亮相。(攝影:莊閔茜)
為超前部署低碳能源,台達12日啟用全台首座MW(百萬瓦)級水電解製氫與氫燃料電池測試平台,位於台達台南南科二廠的淨零科學實驗室。台達氫能事業部總經理蔡文蔭表示,目前再生能源製氫成本為每公斤6美元(新台幣195元),期許未來透過提高製氫效率、降低綠電成本,目標中期製氫成本可以降到每公斤3美元、長期降到2美元以下,更期許攜手台灣國家隊進軍國際。
能源轉型最後一哩路,台達以固態氧化物燃料技術出發
2024年初台達與英國燃料電池發電及水電解製氫技術Ceres子公司簽訂約4300萬英鎊的氫能源電池堆技術移轉及授權合約,開啟長期合作。
11個月後,全台首座MW級水電解製氫平台成功坐落在台達台南南科二廠。台達執行長鄭平指出,降低碳排已經是國際共識與台灣政策推動方向,其中氫能已被台灣政府列為12大淨零戰略之一,氫能可用於交通、工業製造、分散式能源等情景跟應用,有效解決溫室氣體排放問題。
氫能被視為能源轉型最後一哩路,現在談及的氫能都是屬於再生能源製氫的「綠氫」,蔡文蔭指出,綠氫可以應用在石油裂解、煉鋼與高溫加熱等工業應用,以及交通運輸跟長時間儲能系統,幫助高碳排產業減碳,也有助於台灣能源自主與電網韌性。
氫能源普及的挑戰在於,如何有效提升效率。台達鎖定業界最高效率的固態氧化物燃料電池(SOFC)技術與固態氧化物水電解製氫(SOEC),前者是一種高效且環保的能源轉換裝置,可用於電網強韌、資料中心跟半導體產業與船舶運輸,預估發電碳排量可減少25%,並提供多元燃料選擇;後者是一種中高溫電解技術,具備更高的能源轉換效率,適合用於煉鋼、製氨、合成燃料等工業應用,製氫用電量減少 32%,由於高溫製程製氫,用水量也可減少 33%。
台達攜國內供應鏈組氫能國家隊,目標2026年量產
目前台達水電解製氫平台試產線燃料電池(SOFC)一年產能為10MWh(百萬瓦時),而SOEC製氫一年產能為30MWh。為從試產線擴大到量產階段,台達也打造全台唯一SOEC/SOFC自製量產的電池堆性能測試機台,配合本土供應鏈,進行不同種類材料的驗證與測試,為關鍵部件本土化生產做準備。
台達期許建立氫能國家隊,鄭平指出,固態燃料電池技術效率較高,500度-600度即可持續運作,台達年初與英國Ceres簽訂技轉合約,但英國原廠都是用歐洲材料,期許未來陶瓷、鋼鐵等材料能使用台廠資源,最後販售電池芯設備與解決方案。
台達期望與台灣供應鏈合作,打造氫能台灣隊進軍國際市場。(攝影:莊閔茜)
台達期望與台灣供應鏈合作,逐步推動材料本土化,結合台達的能源基礎設施的整合實力,從製氫電源、電池堆到系統整合的技術開發,提供高效穩定的氫能源解決方案,預計2026年底於台灣開始量產電池堆與系統設備。
鄭平指出,目前啟用為試產線,可以提供樣本給中鋼等客戶或是國外客戶,效率與成本成效好會再建量產線。
中鋼技術部門副總劉宏義表示,中鋼一年排放1900萬二氧化碳,穩居台灣第三名,在淨零壓力下,對氫能需求高, 2030年氫氣需求達4.2萬噸,預估2050上看24萬噸,未來也是台達潛在客戶。
致力降低綠氫成本,瞄準再生能源豐富的國家製氫
綠氫的挑戰在成本問題,環保與價格難平衡,目前綠氫成本為每公斤6美元,影響價格關鍵因素在於能源效率與綠電成本。蔡文蔭指出,台灣再生能源成本較高,但在印度、澳洲、智利等再生能源豐沛且成本較低的地方,就有發展機會,他點出異地綠電成本較低,1千度約26美元若搭配台達系統,綠氫成本已降到3.17美元。
目前台達在印度、澳洲都有佈局,了解開發商的需求,也有在地技術人員可即時溝通。蔡文蔭指出,台達目標2026年量產,但電廠規劃時間長,從地點評估到最終政府許可與建設都需要時間,目前正密切與客戶商議。
台達引述台電預估,2030年台灣再生能源滲透率超過25%,2027至2028年再生能源供給會超過台灣用電量。蔡文蔭表示,未來將可透過過剩再生能源電力來產氫,氫能特性可「即產即用」,他舉例中油可用於永續航空燃油跟甲醇,台電也能用氫氣作為長期儲能,未來也會跟國營事業單位探討合作可能性。
環境部部長彭啓明指出,依照現有技術沒辦法很快達到淨零,即使知道氫能是未來趨勢,但時間不知道要等多久,盼2030、2035年在產官學合作努力下,提高產能與量能。他也宣布好消息,環境部已經獲得國發會百億綠色成長基金,用於加強投資淨零新興產業,行政院也將推動發行永續發展債券,規模上看5,100億至6,100億元。
雖然離氫能大規模商轉還有差距,但除了環境部與行政院推力,國發會副主委詹方冠表示,現在也正與經濟部、交通部商議,期許在氫能推動有更積極作為,包括提高燃料電池補助,期望氫能裝置量在四年內能到達到100MWh,將推出「氫能旗艦級戰略計劃」,助力氫能產業在裂解、產氫技術、儲存運輸、產業應用與發電等。
圖為實驗室中的熱部件測試平台,可為SOEC及SOFC系統進行部件測試。(圖片來源:台達)