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再生能源發電“氫”裝上陣
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2020 7月14日 星期
 
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再生能源發電“氫”裝上陣

澳門工程師學會 工程暨科普部


全球再生氫價格預測


電解水原理

    再生能源發電“氫”裝上陣

    為應對全球暖化、環境污染及能源安全,全球各地近十年積極發展新能源,太陽能、水力、風力等再生能源佔各國發電量的比重不斷增加,二○○八年中國再生能源佔整體發電量約百分之十七,至二○一八年增至約百分之廿八。二○一八年德國有四成的電力來自再生能源。

    再生能源具有取之不盡、用之不竭,無污染等優點,利用再生能源發電是推動社會可持續發展的理想方式,但須有效解決再生能源發電的兩大難題:供應波動和剩能儲存。首先,在陰暗、無風、乾涸等天氣下,再生能源未必能提供足夠社會運作所需的電力。其次是在烈日、大風、汛期等日子裏,再生能源所提供的電力則會超出社會運作所需,浪費掉過剩的電力。因此,再生能源供應波動和剩能儲存兩項技術問題是相關的,如果有辦法將過剩的電力以某種方式有效地儲存起來,在產能不足的日子用來發電以填補不足,就能同時解決利用再生能源的兩太技術難題。

    隨着再生氫的技術日趨成熟和生產成本日漸下降,氫氣將有可能解決再生能源利用的兩大難題。再生氫是利用再生能源生產的氫氣,生產方式與現今較廣泛使用的灰氫截然不同,使兩者在應用上存在根本差別。灰氫是由石化原料提鍊出來的,並非潔淨能源,根據國際能源總署的數據,全球每年因生產灰氫所釋放的二氧化碳高達八億噸,幾乎等於英國和印尼的碳排放總和。而再生氫則主要是通過電解水產生氫氣,而電解水所需的電力則由再生能源產生。由於再生氫是由再生能源發電所製造出來,完全適合將再生能源因特定條件而生產過剩的電力儲存起來,到產能不足時用作發電來填補電力缺口,重要的是用氫氣發電只會產生一種無害的副產品──氧氣。而對於氫氣的易燃易爆風險,亦可通過將足夠填補電力缺口以外的再生氫接到現有燃氣管網,此舉既可避免儲存過量氫氣所造成的風險,亦能提升燃氣的燃燒效率。

    綜上所述,世界各地都開始更積極地加快鋪設輸氣管道和興建再生氫電解槽來發展再生能源。洛杉磯去年承諾在二○三○年前將再生能源佔整體發電量增加至八成,二○五○年達至百分之百。而歐盟委員會則計劃於二○五○年前實現淨零碳排放的願景。中國亦計劃至二○五○年,超過八成的電力由再生能源產生。

    (澳門工程師學會  工程暨科普部)

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