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一場戰爭打醒德國,加速氫能發展!沙漠產綠氫、衝刺氫卡車⋯怎麼擺脫天然氣?

淨零是迫在眉梢的挑戰,一場大規模新能源使用革命在全球風起雲湧。韓國現代集團彎道超車,後發先至擠下日本豐田成為氫能車龍頭,德國氫卡車、氫動力列車也整裝待發。氫經濟如同新賽局,當各國早已鳴槍競逐,還在起跑點上的台灣,有機會突圍嗎?

去年12月冬季的某天清晨,德國總理、經濟部、財政部長三巨頭齊聚北海的威廉港(Wilhelmshaven)為全國第一座天然氣接收站剪綵。

德國總理蕭茲(Olaf Scholz)致詞時忍不住誇讚這座能源基礎設施的興建速度寫下「世界紀錄」,還向對歐洲發動天然氣戰爭的俄羅斯總統蒲亭(Vladimir Putin)喊話:「他以為能用切斷供應來勒索我們,他錯了」。

天然氣只是過渡能源,廣建接收站為進口氫氣鋪路

德國聯邦外貿與投資署(Germany Trade & Invest,簡稱GTAI)能源專家高德斯坦(Raphaël Goldstein)接受中央社記者訪問時表示:「蒲亭發動戰爭前,德國對俄國天然氣的依賴度高達45%,現在一口氣要在寒冬來臨前降到零,可見局勢緊迫的程度」。

俄國全面入侵烏克蘭後,俄國再也不是歐洲可靠的能源合作夥伴,數十年來經管道輸送的天然氣隨時可能中斷,德國只好出高價臨時租用多座浮動式接收站救急,還打算在未來幾年至少興建4座大型天然氣接收站。

雖然德國民眾綠色能源共識高,但在興建天然氣接收站時也遇到與民眾溝通難題,例如在波羅的海魯根島(Rügen)的一個接收站規劃,由於可能衝擊旅遊業,引起當地極大反彈,地方政府醞釀提告。

不過,高德斯坦強調,從長期規劃的角度來看,天然氣只是過渡性的能源,廣建接收站也是為進口氫氣鋪路,打下氫氣基礎建設的基礎,因為氫能,尤其綠色氫能才是未來。

氫氣的輸送可運用現有的天然氣管道,也可利用海上運輸,從儲存、運輸到買賣與傳統的油氣業務高度契合,對能源業者來說幾乎是同一種商業模式,高德斯坦認為這是氫能最「迷人」的地方。

在積極投入氫能基礎建設下,目前德國有近100座車廠和工業氣體業者經營的加氫站,建設費用則由政府補貼。

德國完成氫經濟路徑圖,氫能卡車力拚2025年上市

高德斯坦在德國聯邦外貿與投資署負責氫能,經常向各國業者解釋德國氫能基礎建設和應用的長期規劃。他說,其實德國早已完成氫經濟的路徑圖,只不過俄國天然氣實在太便宜,俄烏戰爭爆發前,德國接收站連一座也沒建,現在受戰爭刺激只好加快腳步,把原先的規劃「從抽屜拿出來」。

綠色氫能是透過太陽能和風力等再生能源,用電解水方式取得的氫能。綠氫在生產和應用的過程中幾乎沒有碳排,德國在2020年6月通過的「國家氫能戰略」稱之為「未來的石油」,可用來擺脫對煤炭、天然氣和石油的依賴。

談起氫能應用,最早投入研發的是汽車工業,起先不知道電動車或採用氫能的燃料電池車究竟鹿死誰手,近年由於特斯拉(Tesla)的帶動,電動車才成為零碳排車的主流。不過,高德斯坦認為,未來是否繼續由電動車稱霸還很難說,尤其在卡車的領域,愈來愈多車廠和運輸業者看好氫能有朝一日將取代柴油引擎。

全球最大商用卡車製造商戴姆勒卡車(Daimler Truck),2021年宣布與瑞典卡車製造商富豪(Volvo)合資生產燃料電池,同年戴姆勒的氫能卡車原型車也展開道路測試,力拚2025年上市。

高德斯坦指出,相較於電動卡車,氫氣卡車具有加氣快、重量輕、體積小、續航力長等優勢,未來如果基礎建設跟上,不排除氫氣卡車的普及將帶動氫能轎車的發展。

德國氫火車投入客運,氫能煉鋼計畫創全球首例

氫動力火車是另一項備受矚目的發展。法商阿爾斯通集團(Alstom)在德國製造、內建燃料電池的氫動力火車頭Coradia iLint,去年8月在德國北部的下薩克森邦(Niedersachsen)投入客運,號稱是全球最早上路的氫動力列車。德國鐵路交通發達,但多達一半的軌道沒有電氣化,每加一次氣可續航1000公里的氫動力火車如果普及,將可省下電氣化的巨額投資。

工業部門碳排高,改善製程和轉換能源都是可能的減碳方向,化工和發電都可用氫來取代天然氣,其中排放大戶鋼鐵業的轉型尤其值得關注。

2019年11月,德國最大鋼鐵廠蒂森克虜伯(ThyssenKrupp)在杜伊斯堡(Duisburg)總廠區的9號高爐啟動氫能煉鋼計畫,這是全球第一次有鋼鐵廠用氫取代煤炭煉鋼,可說是鋼鐵業綠色轉型重要一刻。次年,電業巨頭萊茵集團(RWE)宣布在風力充足的北部興建電解廠,生產綠氫供蒂森克虜伯煉鋼,蒂森克虜伯的目標是在2050年前達成零碳排。

德國第二大鋼鐵廠薩爾茨基特集團(Salzgitter),今年4月也宣布啟動「綠鋼」轉型計劃,目標是10年內至少減少95%的碳排。儘管綠氫來源和管線輸送的問題還沒解決,執行長葛羅布勒(Gunnar Groebler)對綠氫煉鋼的未來自信滿滿。

他說,汽車等製造業已等不及要用「綠鋼」來打造產品;鑑於綠氫需求爆炸,薩爾茨基特有必要先發制人,及早簽下長期供應合約,避免未來出現供不應求情況。

事實上,在高德斯坦眼中,經濟體從化石燃料過渡到氫氣是一個「逐步演化」過程,差別在於產油國風光不再,由陽光和風力資源豐沛的綠氫出口國取而代之。能源業者相信,智利、阿根廷等南美洲南部、納米比亞、南非等非洲南部、西北非、中東等地擁有龐大的綠氫生產潛力,全球能源版圖將因此改寫。

德政府放眼綠氫進口,推百億美元納米比亞沙漠計畫

目前德國發電已有將近一半的比例來自再生能源,但光靠自產綠氫還是不夠,經濟部長哈貝克(Robert Habeck)估計未來至少7成的綠氫必須靠進口。因此過去一年來他馬不停蹄,到納米比亞、卡達、澳洲、加拿大等國簽署協議,確保未來的綠氫供應。其中納米比亞沙漠計畫尤其具有指標意義,標誌德國與非洲能源夥伴關係的開始,總投資規模高達100億美元(約新台幣3100億元)。

歐洲北海沿岸9個國家日前召開峰會,矢言加速建置離岸風電,將北海打造成全球最大發電廠,也是看上綠氫的巨大潛力。

高德斯坦強調,既要經濟發展,又要減碳,「我們除了發展氫能別無選擇」。德國在國家氫能戰略訂下「全球先驅」的遠大目標,「我們正重新思考地緣政治,尋找不同的合作國家,為氫經濟訂下新標準」,他興奮地說。

資料來源:數位時代

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