要達成2050年將地表升溫控制在1.5度C的氣候目標，氫氣必須貢獻多達12%的終端能源使用量，屆時由綠氫產製的低碳電力，足以貢獻全球三成用電量！
去年底的COP26會場，已有不少國家提出氫能相關的政策規劃。 （攝影：高宜凡）
近來爆發的烏克蘭與俄羅斯戰爭，成為舉世關注的頭條新聞，被各方評為此役將改變往後國際能源走勢和地緣政治版圖。然而，廣被看好的氫能，也可能成為一股影響21世紀能源應用的強大能量。
去年底結束的聯合國氣候會議COP26，各國紛紛呼應2050年淨零碳排目標，但類似重工業、航運等「難減排部門」(hard-to-abate sectors)，卻苦無足以代替傳統化石燃料的解方，在一片期待聲中，以再生能源產製的「綠氫」（Green Hydrogen），成為各方盼望許久的救世主。國際再生能源署(IRENA)剛發表的《能源轉型的地緣政治——氫氣部分》(Geopolitics of the Energy Transformation: The Hydrogen Factor)報告，更直指它將是改變未來地緣政治局勢的明日之星！
氫要選對顏色！2050貢獻全球12%能源使用量
事實上，氫能的來源有很多種，主要差異是製程上的不同，也造成排碳量有所差異。
各種氫氣的製程與碳足跡有所差異，綠氫(右)目前使用率仍低。 （來源：IRENA）
該報告以「灰氫」代表用化石燃料產生的氫氣，「藍氫」代表化石燃料製程加上碳捕捉，以再生能源電解製造的才叫「綠氫」。時下坊間用的多是灰氫(多以天然氣產生)，成本雖低，但碳排高。而近乎零碳的綠氫，則因成本較高，產量甚為稀少。
在理想狀態下，工業大戶可將氫氣作為燃料發電，一來替代化石燃料，也不會產生排碳，成為應對氣候變遷的最佳解方。
IRENA估算，若要達成2050年將地表升溫控制在1.5度C的氣候目標，屆時氫氣必須貢獻多達12%的終端能源使用量，這般水準是現階段的四倍以上。換算成電力的話，由綠氫產製的低碳電力，足以貢獻全球三成用電量。
發電之外，氫氣還能運用在很多領域，如合成氣體或燃料、產製工業原料(如甲醇、氨)，甚至可以產熱、供暖；或當成運輸工具的動力來源，潛在需求非常高。不過，要增加氫氣的產量、並且降低價格，眼下仍有許多挑戰，如: 技術成熟度、缺乏基礎建設、政策支持與法規標準等，當然，更要有充足的綠電才行。
從發電、供暖、工業到運輸，氫能的未來應用充滿想像。 （來源：IRENA）
然而，氫能被看好的理由，不只在於能源應用領域，不少專家還認為，它有機會一舉改變20世紀由化石燃料宰制的地緣政治版圖。
國際市場新寵兒，能源進出口面貌將大洗牌
進入淨零排放時代，往後各國除了自身掌握的再生能源，可以進出口的綠氫，便是21世紀的能源市場新寵兒。《能源轉型的地緣政治——氫氣部分》預言，到本世紀中，會有多達1/3的綠氫從國外進口貿易而來。
屆時，國際上主要的能源出口大戶，極可能轉移到非洲、中東、澳洲、美洲，因為這些地方都有大片土地及熾熱陽光，太陽能和風力潛力龐大，也有多餘的綠氫可外銷，諸如: 澳洲、智利、摩洛哥、沙烏地阿拉伯、美國，都有機會成為綠氫大國。
對此，各方早就積極部署。IRENA統計，目前全球已有超過30國在研擬國家氫能策略。無法大量產氫的國家也別洩氣，因為產氫過程也需要電解槽、燃料電池等相關技術，可以當成未來氫能經濟的參與路徑，適合日本、南韓等工業發達國家。誠如IRENA總幹事Francesco La Camera所言：「綠氫將為能源市場帶來多樣化的應用和參與者。」
2050年的低成本綠氫潛力區域，非洲、中東、美洲、澳洲最被看好。 （來源：IRENA）
當然，沒有一種能源是沒有缺點的。大量產氫同樣會有些環境衝擊。一般說來，燃燒氫氣只會產生水，不會汙染環境，不過，用綠能電解製氫的過程，就得耗用水資源，對缺水國家來說，或許是個隱憂。
《能源轉型的地緣政治——氫氣部分》分析，到了2050年，全球每年產氫耗水約需248億立方公尺，還不到農業灌溉用水(2.77兆立方公尺)的百分之一，影響應該不大。
此外，由於氫可以製氨，而氨又是製造肥料的原料，若將太多氫投入能源用途，恐會影響農業生產，間接推升糧食價格。因此，最好的解決方法即是推廣天然堆肥和永續農法，取代化學肥料的施用。
IRENA最後建議，各國應持續加強佈建再生能源，不僅可減少仰賴進口能源，還能作為今後打造綠氫的基礎燃料。但要注意的是，現有的再生能源應優先用於發電，有多餘的再製氫。至於產業界的推廣應用，也要訂好導入次序，以集中式及替代性差的產業優先，如工業製氨與甲醇等。
大量產氫必須注意當地的水資源多寡。 （來源：IRENA）
【參考資料】
IRENA-Geopolitics of the Energy Transformation-The Hydrogen Factor
How renewable hydrogen could shake up the geopolitics of energy
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