什麼是氫能源?
常見問題|什麼是氫能源?#ESG
氫能源是一種以氫氣為原料,透過燃料電池將化學能轉換成電力的能源。
最具潛力的氫能源?
中油於2023年11月加設了台灣第一座移動式加氫站,你可能還不知道,除了加汽油的汽車、充電樁的電動車以及油電混合的車型外,還會多一種氫能源電動汽車可選擇。氫能源的目標是取代石油經濟,在未來,有望成為能源供應不足及碳排淨零最關鍵的解方。
氫能源(hydrogenic energy),是一種以氫氣為原料,透過燃料電池將化學能轉換成電力的能源。而氫燃料電池正如其名,是繼續添加燃料以維持其電力,所需的燃料是「氫」,其之所以被歸類為新能源,原因就在此。燃料電池的運作原理,也就是電池含有陰陽兩個電極,分別充滿電解液,而兩個電極間則為具有滲透性的薄膜所構成。
資料來源:網路新聞、台灣氫能與燃料電池夥伴聯盟、科技魅癮、維基
氫能源?
氫能源的優缺點?
優點
1. 氫燃料電池反應後僅會產生水,不會與碳結合排放至大氣中。
2. 氫氣可以透過電解水來取得,不用擔心會有資源枯竭的一天。
3. 氫可作為電能的載體,且具有容易調度及長期儲存的特性。
4. 氫氣透過氫燃料電池每公斤產生的能量,是石油的3倍、天然氣的5倍。
5. 氫氣不僅能作為能源,同時也是化工產業的重要原料。
缺點
1. 目前的生產方式產生碳排:儘管使用氫能源時不會產生碳排,但生產方式是用煤、石油、天然氣等燃燒所產生熱能而轉換成電來分解水製成氫,相對也會產生碳排放,可能會抵銷使用氫能源的優勢。
2. 儲存不易:重量輕、密度小,需要龐大的儲存空間,儲存相當不易。氫氣穩定性極差,洩漏後容易發生燃燒或爆炸,在最低爆炸濃度為4%,燃點範圍比天然氣還廣,增加了環境危險。
氫燃料電池與鋰電池比較?
特斯拉 Model 3 所採用的,目前能量密度最高的三元鋰電池 21700,能量密度也不過是 300 Wh/kg,在家充電 8 小時,續航 210 公里。可是充滿氫燃料電池車的兩個儲氫罐只需 3 分鐘,續航里程達 600 公里。單純從用戶體驗和擺脫里程焦慮的角度,氫燃料電池有碾壓鋰電池的優勢。
日系廠牌所推出的氫能源車及純電動車做比較,氫能車加氫平均只要5到10分鐘就可以加滿可行駛750公里,而純電動車快充半小時電池只充80%滿,因此氫能被視為最具潛力的新能源。
儲氫技術?
使用氫能源,儲氫技術是發展的重點,目前『高壓儲氫』已經成功商品化,並應用在氫能源電動車上,其餘的儲氫方式也正積極研發中。
液態氫雖然應用濳力大,但絕熱材料成本較高。在2022 年,由日本川崎重工研製的全球第一艘液態氫運輸船,從澳洲墨爾本載運首批液態氫抵達日本神戶,開啟全球液態氫航運的新里程碑。
儲氫合金是目前最有濳力的儲氫材料。
目前為了迎接氫能時代,仍有多種新形態的儲氫輸氫方式積極開發中,各種方式皆有其優缺點,總之,氫能輸儲技術如何提升效率、降低成本、提高安全性,進而促進氫能作為清潔和永續能源的更廣泛應用,目前仍是個大挑戰,還需要繼續的研究、創新突破,以及政策的支持,才有機會廣泛應用促進 2050 減碳目標的達成。
氫能源種類?
氫能源顏色各代表什麼意思
由於綠氫製作成本較高,而灰氫、藍氫又會產生碳排,而非實質上的綠色能源。另外,還有令人質疑以核能轉換的粉紅氫。政府也在積極加快氫能產業鍊的發展,包括建構氫能產輸儲基礎、液氫接收站及輸儲設備,甚至是進口氫能等,積極推動『台灣氫谷』,預期目標在2050年以氫能源達成發電佔比9-12%。
綠氫:再生能源經由電解轉換而來,例如光電、風電、水力發電。
灰氫:利用天然氣、石油等,經由蒸氣重組轉換而來,目前最常見、成本最低。
棕氫:煤炭燃燒氣化轉換而來。
藍氫:在灰氫的基礎上,進行脱碳,利用碳捕捉技術,將二氧化碳回收並封存。
粉紅氫:核能電力經由電解方式轉換而來。
同時管理節能與減碳排?
EMS 智慧電能管理系統
在企業越來越被要求在其製程中實現碳中和或減排目標,以支持全球永續發展的努力,有效的電能管理是實現可持續生產目標的重要一環。
資料來源:網路新聞、台灣氫能與燃料電池夥伴聯盟、科技魅癮、維基
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