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作者 Annie Chang
更新日期 August 01, 2022

歐洲側重澳洲的氫能投資

烏俄戰爭所引發的能源危機使歐洲開始思考降低對俄羅斯化石燃料的依賴、加快再生能源發展的腳步,亦更加重視氫能的發展,歐洲近年著手規劃多項氫能計畫,而考量澳洲的氫能發展成熟,第一步鎖定從澳洲引進氫氣。歐洲對澳洲的氫能項目投資大增一舉,有機會加快澳洲的氫能發展。
 

澳洲氫能政策──氫氣出口及運輸革新為最主要戰略目標

澳洲早於 2019 年投入研究氫氣,2019 年 11 月澳洲發布「國家氫能戰略」(Australia’s National Hydrogen Strategy),期於2030年成為全球產氫大國,戰略目標如下:

  1. 成為亞洲前三大氫能出口國

  2. 建立氫能相關良好安全查核紀錄

  3. 為澳洲創造就業機會並帶來經濟效益

  4. 建構受國際認可的氫能認證機制

至於研發補助,澳洲規劃氫能躍昇基金(Advancing Hydrogen Fund),專用於氫能項目的融資基金,由潔淨能源融資公司(CEFC)管理,挹注金額高達 3 億澳元(折合台幣約 62.8 億元).而融資對象以國家氫能戰略所列舉的優先發展計畫為主。澳洲再生能源署(ARENA)亦於 2019 年推出七千萬澳元(台幣約 14.6 億元)之可再生氫補助(Renewable Hydrogen Deployment Funding Round),以規模 10 MW 以上使用電解槽技術之替代能源方案作為募資對象,由於最後由三個計畫獲選,擴編補助至一億澳元,三個案場預計於 2023 年啟用。

下圖是各州陸續訂定的戰略目標:

Australia hydrogen strategy by region

各州在氫能推廣上扮演著不同的角色,國家氫能戰略推出之際,各州也陸續推出「州氫能戰略」,可以看出澳洲各州根據其先天條件及發展程度有不同面向的戰略目標,亦投入大筆資金支持研發,而戰略目標主要圍繞在氫氣出口及運輸革新
 

澳洲的氫能全球供應鏈藍圖

儘管擁有豐厚的能源資產,澳洲地廣人稀,實際的用電需求其實並不高。澳洲 2020 年用電量約為 190 TWh,根據 IEA 統計,能源自主率高達 346% 。而再生能源即發即用的特性讓澳洲開始尋求能源儲存的可能性及出口的機會,這就是澳洲極力打造氫氣全球供應鏈的契機之一。而較近的亞洲市場如台灣、日本及韓國能源自主率皆低(台灣 11%、日本 11%、韓國 19%),澳洲進而著眼成為亞洲氫能出口大國。

除此之外,大量天然氣的優勢也讓澳洲早已建立完整的輸氣系統及港口設施,可以輸出液化天然氣到世界各地,這些天然氣的基礎建設皆能夠替換適用於氫氣運輸。
 

2022 – 2030 年澳洲綠氫成本預估

澳洲目標將綠氫的製造成本降至每公斤 2 澳元(折合台幣約 41 元),現階段澳洲綠氫成本落在每公斤 4 – 6 澳元(台幣約 84 – 126 元),取決於其用以電解的再生能源及電解槽的類別,而目前市面上較為主流的電解法是鹼性電解法(Alkaline electrolysis)及質子交換膜電解法(Polymer electrolyte membrane electrolysis, PEM)。

綠氫的成本結構最大比例來自於綠電成本電解成本,電力供應佔綠色氫氣生產成本的一半以上,而目前澳洲較便宜的再生能源為太陽能及陸域風電。再生能源成本雖然逐年下降,但考量澳洲太陽能及陸域風電發展成熟,降幅不大,至 2030 年綠電成本約降低 19%。

2022-2030 Australia green hydrogen cost


除了再生能源的價格,能源轉換率也是至關重要,現階段產出一公斤的氫氣約耗能 50.2 kWh,而毛細管電解槽(Capillary-fed electrolysis, CFE)利用新的電解技術有機會實現 95% 能源轉換率、35 kWh/kg,其原理是將電解質儲存於電解槽底部的專門儲存槽,讓陰陽兩極不直接接觸電解液,再利用陰陽兩極中間多孔、親水的電極間隔板自發毛細作用來使電解液流動,由於電極只有一側會接觸到電解質,因此能夠避免氣泡阻礙電解。毛細管電解技術預計於 2023 年進入試驗階段,2026 年有機會達到商用程度,屆時將大幅提升能源轉換率、降低耗能。根據 InfoLink 的預估,若以 1 MW 的電解槽為例,考量效能提升及成本隨規模下降,至 2030 年電解槽成本約降低 40%,總資本支出預計降低 32%,綠氫成本可望達每公斤約 2.4 – 2.8 澳元(台幣約 50 – 58 元),不過距離澳洲 2 澳元的戰略目標仍有些差距。
 

2030 年後氫需求增長、離岸風電有機會投入綠氫電力供應

氫氣主要需求來源為精煉及化肥製造業,澳洲現階段推廣氫能應用至航空、鋼鐵及航運業,除了澳洲本土需求增長之外,亞洲國家如日本及韓國氫氣應用的目標,包括氫燃料電池汽車及加氫站都會增加氫氣需求,而氫需求的上升將刺激綠氫的發展。

在綠電供應上,隨著太陽能及陸域風電發展成熟,澳洲亦開始規劃離岸風電的藍圖,目標 2032 年達 2 GW、2035 年達 4 GW,並於 2040 年前達到 9GW。待電解槽技術革新,離岸風電的餘風有機會用以生產氫,Star of the South 風場即規劃未來將部分電力投入氫氣製造,風場預計於 2032 年完工,容量高達 2.2 GW,有機會投入維多利亞洲吉普斯蘭的潔淨能源中心,為綠氫製造增添助力。