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2023-12-15中研院「去碳燃氫」混氫發電技術 首度串接台電小型商用發電機組 504 期

Author 作者 整理報導|羅億庭

為實現「2050淨零排放」,各國皆加緊腳步找尋新的能源替代方案。上(11)月14日,中央研究院(簡稱中研院)與台灣電力公司(簡稱台電)於樹林台電綜合研究所舉辦「去碳燃氫發電技術發布會」。會中宣布「去碳燃氫」混氫發電技術目前已成功串接65千瓦(kW)的小型商用發電機組,在天然氣(即甲烷,CH4)中混入10%氫氣進行發電,可說是臺灣邁向淨零碳排的重要里程碑。
 
本次發布的去碳燃氫技術由中研院在兩年前提出並投入研發,在天然氣尚未燃燒之前就將它裂解為氫氣與固態碳,去除天然氣中的碳並燃燒其中的氫進行發電。以氫發電是目前各國積極發展的其中一項綠色替代能源,而在去碳燃氫反應中產生的氫氣可再混入天然氣中,替代一定比例的天然氣並減少碳排放。預計到2030年全氫渦輪發電技術成熟後,中研院團隊也希望能採用全氫燃燒產生零碳電。至於反應中的副產物固態碳,則可儲存做為工業原料或建材使用,必要時還能夠作為備用能源。透過去碳燃氫技術,也可免除天然氣發電後仍需面對的二氧化碳捕捉及儲存等問題,對臺灣及全球天然氣發電減碳有極大助益。
 
中研院永續科學中心執行秘書陳于高在新聞稿中說明,去碳燃氫技術具有五大優勢,包含:
 
1. 使用的能量較少,以天然氣去碳產氫僅需電解水的1/7能量。
2. 該設備可建置於發電廠中即時就地發電,避免氫氣在儲存、運輸時可能帶來的問題。
3. 透過提高去碳轉化率與天然氣混氫的比例,在發電上能夠逐步減碳至零碳發電。
4. 若以再生能源產生的電投入去碳燃氫,可產出三倍複利效果的零碳電,提升零碳電的效益。
5. 去碳燃氫技術獲得的固態碳,後續還可用作工業材料與儲備能源等用途,以應不時之需。
 
今(2023)年2月,中研院院與台電簽署減碳備忘錄,與台電工程人員積極合作推動「去碳燃氫」應用。並在數個月內逐步提升技術效率及規模,終於在近期取得可實用的成果。本次與台電的合作,也證實此項技術能與既有的發電系統接軌,且將研究與應用垂直整合。
 
未來,在全氫渦輪發電技術還未商轉之前,團隊將以現有的燃氣發電機組進行天然氣混氫的混燒發電。更將精進去碳燃氫的發電技術,期望能將此技術的規模放大、提升技術穩定度與天然氣的裂解效率,使去碳燃氫技術能夠長時間操作。此外,團隊也預計擴大此技術的應用範圍至石化、鋼鐵等產業,並期待能建立低碳/零碳的國際認證標準。

 

中研院廖俊智院長展示去碳燃氫裂解過程產生的固態碳。(中研院提供)

 
新聞來源
中央研究院新聞稿(2023年11月14日)。中研院、台電共同發布去碳燃氫技術串接台電混氫發電。中央研究院,https://www.sinica.edu.tw/News_Content/55/1888