能源危機反加速氫經濟？跟著IEA盤點全球氫能趨勢
隨著太陽光電、風電等發電技術日益成熟、成本不斷下降，IEA預估到了2030年，每公斤綠氫成本有機會降到1.3~4.5美元(約台幣42-145元)，相當於每發一度電只要0.039-0.135美元(約台幣1.3~4.5元)。
（圖：IEA, Global Hydrogen Review 2022）
COP27大會即將召開，今年會場最火熱的議題之一，鐵定是俄烏戰爭爆發以來引發的能源緊張和通膨危機。而在其影響下，不僅加深各國能源自主的危機意識，也進一步加速了全球淨零減碳的推進力道。
既然天然氣供不應求，自製氫能，便成為裝設再生能源之外的另一熱門選項。從國際能源總署(IEA)剛出版的《全球氫能回顧報告》(Global Hydrogen Review 2022)，不難察覺這樣的轉變趨勢。
全球氫能需求回升，2030發電裝置容量上看3.5GW
《全球氫能回顧報告》分析，2021年氫能需求已回到疫情前的水準，來到9,400萬噸，比2020年小幅成長5%，約可貢獻全球2.5%的能源消費，主要消費國家依序為：中國（占三成）、美國、中東、歐洲及印度。
全球氫能需求已回到疫情前的水平。 （圖：IEA, Global Hydrogen Review 2022）
報告統整各國現行政策（STEPS），到了2030年，全球氫能需求會爬升到1.15億噸，但若以各國宣示的減碳承諾（APS）估算，氫能需求會再成長到1.3億噸。然而，距離2050年淨零的目標情境（2030年各種氫能需達2億噸），依舊有段差距。
至於現階段的氫能應用，大多為做為傳統煉油原料，去年只有4萬噸氫能投入重工業、運輸、建築等新領域，以燃料電池電動車（FCEV）的需求最多。
不過，近年在各種低碳領域，已有越來越多創新計畫在推展。像是鋼鐵業，以純氫取代化石燃料直接還原煉鋼，2030年便有180萬噸低碳氫的需求；運輸方面，全球首部氫動力火車已在德國運行，以氫能或氫基燃料(如氨)做為遠程航運燃料的構想，也有上百個示範計畫。
而大家最熟悉的發電端，氫、氨均可替代化石燃料產製低碳電力，加總各方宣示計畫，預估到了2030年，全世界至少有35億瓦(3.5GW)的氫能發電裝置容量。
只是，未來需求如此蓬勃，不少人擔心，這麼多氫能要從那裡來？
「低碳氫」未來看漲，十年後成本可望降低
按不同生產原料區分，可將氫能分為三種，從化石燃料來的稱為「灰氫」，化石燃料製程搭配碳捕捉利用及封存（CCUS）的叫「藍氫」，用再生能源電解製造的才叫「綠氫」。坊間描述的低碳氫，是指藍氫與綠氫，現階段市面上的氫能幾乎都來自化石燃料，換句話說，未來低碳氫的產能擴張才是關鍵。
IEA估計的2030年低碳氫生產配置。 （圖：IEA, Global Hydrogen Review 2022）
儘管去年氫能規模回升到9,400萬噸，但，其中屬於低碳氫的還不到100萬噸，而且多屬藍氫。此外，目前的氫能生產計畫大多還在規劃階段，進入最終投資決策階段（Final Investment Decision）的僅有4%，就算全部付諸實行，2030年合計產能也不過160~240萬噸，距淨零願景所需的低碳氫產能（2030年約需1億噸）仍是杯水車薪。
分析幾種產氫技術的均化成本。現階段以天然氣製氫的成本最低，每公斤約1~2.5美元(約台幣32~80元)，若搭配CCUS技術，成本會提高到1.5~3美元(約台幣48~96元)，再生能源電解產氫，則是目前最貴的產氫技術，每公斤成本高達4~9美元(約台幣129-290元)。
不過，隨著太陽光電、風電等發電技術日益成熟、成本不斷下降，IEA預估到了2030年，每公斤綠氫成本有機會降到1.3~4.5美元(約台幣42~145元)，換算成能量密度，相當於每度電只要0.039~0.135美元(約台幣1.3~4.5元)。
各種產氫技術的均化成本比較。 （圖：IEA, Global Hydrogen Review 2022）
打造”氫”潔未來，政策支持很重要
在能源危機與淨零減碳的趨勢下，各國政府陸續將氫能納入政策藍圖。《全球氫能回顧報告》統計至去年9月，已有26個國家規劃發展氫能策略，低碳氫產能目標也較往年翻升，預計到了2030年，全球電解裝置容量可來到1,450至1,900億瓦(145-190GW)。
可是，相較於產製氫能的熱度，終端應用似乎還不夠積極。
IEA觀察各國的2030年宣示目標，大概只有4%氫能會投入工業部門，以歐盟最為積極，如今年五月公布的「REPowerEU」計畫，便提出2030年境內生產1,000萬噸、同時進口1,000萬噸綠氫的目標，將用於工業、運輸等難減排部門。目前全歐洲冒出了20個「氫谷(hydrogen valley)(註1)」，可視為往後的氫經濟發展指標。
全球已有26國規劃或宣示氫能發展策略。 （圖：IEA, Global Hydrogen Review 2022）
值得一提的，還有氫能貿易的進展。今年，從澳洲至日本，完成了全球首次「液態氫」國際運輸，目前也有多個大型氫能出口計畫展開，預估到2030年的氫氣出口量將達到每年1200萬噸，進口地區以德國、荷蘭、日本居多。
最後，IEA提出幾點建議。首先，各國應從宣示性政策轉為實際應用，才能加速低碳氫的發展腳步，也能大量創造應用需求，特別是重工業、重型車輛與船運等領域。其次，政府可考慮運用新的天然氣基礎設施，做為氫能發展的喬接管道。最後，則是未來氫能貿易的國際合作與管理機制，此刻就得開始做好規劃。
台灣今年公布的「2050淨零排放路徑」裡，氫能也被列入「十二項關鍵策略」之一，如何讓氫能幫助我們達成淨零，有賴明確的政策指引。
2030年可能的氫能進出口國推估。 （圖：IEA, Global Hydrogen Review 2022）
註1. 為提高規模經濟與可行性，將氫氣的生產、輸送、儲存、利用，整合在一個地理區域或產業聚落，即可稱為「氫谷」。
【參考資料】
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