日本在綠氫能源上的發展(08/26/2021 風傳媒)
氫將是人類最清潔的燃料,其燃燒只產生水而不排碳,由於這種對環境的友好性,氫被稱為「完美能源」或「未來能源」。
氫廣存於地球之中,其能源密度極高,且可以氣態、液態及固態的氫化物呈現,以適應各種運儲方式及應用環境的要求,和化石能源相比,其製取更為方便,不受地區因素的限制,也不會因資源分布不均而引發地緣政治風險,通過可再生能源製氫,將促成碳中和的實現。
作者:胡僑華
太陽能製氫是前景最好的製氫法
目前以化石燃料做為主原料的煤氣轉化法占全球氫製備總量的95%,而以電解水製氫的的比率不足5%,以太陽能製氫的比例更小。其實以太陽能製氫已有40年的的發展歷史,被認為是最有前景的製氫方法之一,值得繼續努力研發。
當今全球在建的以可再生能源製氫項目總計80GW(1GW = 100萬千瓦),在2020年新增的項目即達50GW,就像過去十年風能和太陽能的價格成倍下降, 一旦形成規模效應,即大幅降低其LCOE成本(Levelized Costof Energy,均化能源成本)。
日本百年老店──電氣產品製造商東芝集團(Toshiba)正在全球布置此具「未來能源」之稱的氫能,並以大規模可再生能源製取綠氫,做為碳中和時代的解決方案。
放眼全球,日本是近年來最熱衷發展氫能的國家之一,利用碳捕獲(CCS)實現平價化石燃料的脫碳製氫,以及可再生能源製氫,對能源自給率甚低的日本而言,用零排碳的可再生能源以製取清潔、高效且較易儲運的氫能,無疑是「後福島時代」得以兼顧能源安全和碳中和目標的理想選擇。
早在50年前東芝就開始做氫能方面的研發,當時日本的氫路線是烴類或醇類重整製氫,但現在零碳的理念下,近10年已全面提升氫能體系。例如東芝燃料電池體系全部都是純氫製備,其燃料電池系統H2Rex 在日本國內已累計交付了100台以上,這種100KW的模塊化單元,可根據需求做靈活組合,啟動後不及5分鐘時間,高效管道或儲槽中的氫氣轉化為電能和熱能。
從製氫到氫利用的全程實現了零排碳
以東芝的新氫能綠合中心為例,利用太陽能電解水製備氫氣,並直接將其應用於東芝的府中工場的燃料電池驅動叉車(Fork lifter)上,不但叉車運轉不排放二氧化碳,且因利用可再生能源作為製取氫能的燃料,從製氫到氫利用的全程實現了零排碳。當突發災難時,這套小型分布式能源亦可大顯身手,做為一條生命線為300名受災群眾提供一週所需的電力和熱水供應。
綠氫雖有諸多優點,但在全球範圍內仍為成本高居不下所困擾,在日本要靠政府的政策來支持。此外光伏、風電仍存在間歇性問題,且因電網調峰要求甚大,導致棄風、棄電的狀況經常發生,若將這部分電力轉換為氫能儲存起來,需要時再予釋出,成為最理想可靠的結合。亦即可再生能源與電解質製氫技術綑綁在一起,製造出完全的綠氫。
在日本國立新能源產業技術綜合開發機構NEDO(New Energy and Industrial Technology Development Organization)的帶頭下,東芝與另外兩家日本企業合作的福島氫能研究基地(FH2R)已於2020年成立。東芝在該領域所長的是對電力系統、電子設備及控制系統的深入了解,及對氫的長期技術累積,目前正與上游製氫企業研討合作。
在氫能起動階段,東芝呼籲政府對全行業給予政策支持,鼓勵更多企業參與氫能產業鏈的完善,並儘早明確氫能使用的法律及規範,在此前提之下,氫能成本才能隨著規模效應而快速下降。
氫能成本的下降有賴於一個足夠大且高速成長的下游市場,東芝正在推動純氫能燃料電池系統H2Rex儘早應用於日本及中國市場,使其成本符合市場潛在的需求,並聯合中國合作夥伴一起開拓市場。
福島事故讓東芝不得不脫鉤核能
實際上東芝對於 「終極能源解決方案」的認知,在福島核能事故之後,出現了徹底的轉變,東芝曾是全球核能領域的重要領先者,旗下擁有歷史戰績輝煌的美國西屋電氣公司。但2011年發生的福島核能事故,使全球核電技術放緩,建造成本陡增,西屋電氣申請破產保護等諸原因,東芝最後選擇脫鉤核電資產。
2020年10月日本首相菅義偉在臨時國會上發表施政演說時宣布,日本將爭取在2050年實現溫室氣體净零排放,這標示做為全球第三大經濟體及第五大排碳國的日本,在氣候議題上的立場有了巨大的轉變。
日本的溫室氣體排放中,至少有80%來自能源範疇。二氧化碳零排放並不是最近才有的呼聲,早在〈京都協議書〉及〈巴黎氣候協定〉且更早以前,就進行了與此相同的探討。
福島事故改變了全球滅碳的思路,2011年之前,日本及歐洲都將低碳發電目標寄望於核能,但現在已轉變為寄望於可再生能源的發展。除了氫能之外,東芝還有其他頗具競爭力的的能源業務和碳捕獲及儲存技術,可以根據不同地區的條件與與特徵,進行靈活的組合,無論在水電領域、光伏領域及地熱領域,均處於世界領先的地位。
該項目建有全球最大的利用可再生能源的10 MW(1萬千瓦)級製氫裝置,正在驗證清潔低成本的製氫技術,在此所產生的氫氣不僅使用為平衡電力系統,還為固定的氫燃料電池系統,及移動的氫燃料電池車輛(汽車、巴士)等提供動力源。
日本的綠氫發展可供台灣借鏡,台灣現行的可再生能源發電占比僅20%,卻以進口液化天然氣以支持50%的氣電 ,與其如此,不如投資於光源充足的澳洲建立液化綠氫廠,並進口台灣以取代LNG(主成分為排碳的甲烷)以供發電,達成低碳及無排碳的能源承諾。
本文作者胡僑華為工程專業經理人
完整圖文內容請見:
https://www.storm.mg/article/3875207?mode=whole
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煤氣 燃燒 在 Facebook 的最佳貼文
解決加州山火法寶:種蕉?- Billy Tong
每當踏入 8 月,美國加州天氣酷熱且氣候乾燥,容易引發山火。去年 8 月,當地多處爆發大規模山火,燒掉 400 多英畝土地,造成 33 人死亡。2018 年的那場山火就更加嚴重,奪走 100 人性命。近日,加州州長表示會撥出 5.3 億美元,提前準備今年的山火季節。同時,很多研究人員提出各種方法應對山火,當中有人別具創意地建議政府種蕉。
加州屬「地中海氣候」,陽光充足,但全年大部分時間都相對乾燥。同時,加州有大片森林綠地,覆蓋率佔州境面積 18% 之多。加州山火本來就是自然現象,由夏季到初秋,森林猶如火柴盒,一個閃電就足以燃燒;而近年氣候變化令雨量更不穩定,嚴重山火亦愈趨頻繁。除了自然因素外,人為因素也令事件變得更為複雜,人口急速增長,愈來愈多人搬到靠近森林的地方居住,電線短路、野外篝火失事,皆帶來風險。
政府一般的做法是加緊清理臨近民居的枯樹。南加州大學的拉加萬教授(Barath Raghavan),卻反過來建議大家種植大量蕉樹,包括城鎮,以充當緩衝。拉加萬教授不是地理學家,也不是環境科學家,而是電腦工程學家,主要研究企業網絡系統。可是,他另一個身份是狂熱的園藝愛好者,並加入了「加州稀有生果種植者組織」(California Rare Fruit Growers),現於自家、家人和朋友庭院,種植約 150 種可食用果實。
他曾經把事業與興趣結合,研究電腦程式如何令農業變得更可持續。直到兩年前,大概是「金凱德大火」(Kincade Fire)發生後,拉加萬與夏威夷大學農業學家簡達教授(Michael Kantar)通信,想到可以透過種蕉來控制山火。首先,蕉樹其實並不是樹木的一種,其莖部充滿汁液,而非木狀樹幹,所以遠比草和樹防火。蕉樹其他部分,例如葉片都有防火功能,當中 85% 是水分,網上就曾有實驗把蕉葉放到開啟的煤氣爐上,看看蕉葉要多久才會有燃燒跡象。
拉加萬估計,如果能建立一套蕉樹和水循環系統,就建能一個防火圈。誠然,如果山火火勢像去年般猛烈,蕉樹也不能抵擋火勢,但若火頭需要長時間才能發展到災難級別,就可以為消防隊爭取寶貴時間襯早滅火;另外,蕉樹若遇到高溫,頂多會化為灰燼,而非助燃物,不會加劇火勢。為證明自己的理論,他展開電腦模擬實驗,以 2017 年塔布斯山火(Tubbs fire)為數據藍本,計算蕉樹生長速度,他估計當果園深度達 300 米,就可為消防隊爭取到足夠時間。
下一步,拉加萬想進行真正的實驗,種植然後燒毀蕉樹,測試地點估計會在夏威夷,因為較容易申請。他指蕉樹的生長周期很快,很容易成熟,方案可一石多鳥,居民可享用又或者出售香蕉,帶來額外收入,更重要是可以拯救社區。拉加萬甚至已選定地點,他認為南加州氣候可以種任何品種的蕉,而他的個人建議則為巴西矮蕉,因為那是他吃過最美味的蕉;而北加州就可以種植常見的金手指香蕉(Goldfinger)又或者加州金蕉(California Gold)。
種蕉抗火仍然要解決很多問題,例如水源何在、果園要如何保養,蕉樹未成熟的話又會輕易被毀,不過拉加萬認為若其他方法行不通,這個方案值得一試。現時還未有政府官員接觸拉加萬,但他表示不介意,他也需要時間整理數據。過去加州也有種蕉抗火的案例,有「洛杉磯蕉人」之稱的理查森(Doug Richardson)就曾經為客人種植 1,500 株蕉樹,當做防火區。
原文:CUP
#環境
煤氣 燃燒 在 陳薇仲 基隆市議員 Facebook 的最佳解答
【外木山填海造陸案|台電緊急因「故」延期環評初審審查!?】
基隆外木山的協和電廠燃燒重油四十餘年,終於等到重油轉燃氣機組,我和基隆許多朋友都相當 #支持協和轉燃氣、 #天然氣作為過渡能源。
然而就在美麗的外木山、協和電廠外海,正在為了要興建第四天然氣接收站進行填海造陸的環評,一旦環評通過,將在外木山填上 #443個籃球場 面積的土方,趕走保育類綠蠵龜、把七萬多株提供外木山和北方三島漁業庇護的高緯度珊瑚給 #判死刑,並且大幅度破壞基隆市好不容易建立的外木山海岸觀光資源。在專家與民間提出「接收站」替代方案的可行性下,台電始終不評估,堅持要填海造陸10多年,花大量的稅金,卻是為了一個只用不到20年的附屬設施,不給基隆人其他選擇,逼基隆這座海洋城市的公民吞下 #最差最差 的方案。
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協和填海造陸案趕著結束二階段環評的時程,在去年12月22日進行了二階環評的環境影評報告書初稿專案小組第一次初審會議,因為報告書中「工程影響」、「替代方案不足」等資料不齊全與錯誤被環評委員退回、要求今年三月底前補件。(https://npptw.org/KZvq9m)
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就在2月底前,台電補件趕著進行二階環評專案小組第二次初審會議,原訂於明天(3/3)上午九點在環保署舉行。然而就在今天(3/2),我們突然收到環保署的電話,說協和電廠環評專案小組第二次初審會議 #因故取消。我真的不知台電和協和電廠是在怕什麼,正確資料拿不出來還敢趕著進行環評。最後還緊急取消,既然台電不敢面對自己補交的環評書,在此嚴正呼籲台電與協和電廠,拿出正確生態資料、完整說明工程影響,並完整評估替代方案,不要替基隆外木山和美麗海岸送終!
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大潭藻礁遭三接闖關環評殷鑑不遠,台灣應該完整評估天然氣接收站選址和能源轉型政策,讓能源轉型 擁有 #轉型正義,否則執政黨「向海致敬」、「自然海岸零損失」言猶在耳,但國營事業中油和台電相繼為天然氣儲存量和供應市場進行惡性競爭、犧牲的是生態環境,犧牲的也是能源轉型為環境的初衷,更是賠上下一代永續發展的機會。
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🔥🔥🔥🔥希望愛海洋的朋友,3月10日前請持續連署藻礁公投,也一起來連署、關心基隆外木山填海造陸案,要求環評委員嚴格把關!要求台電公司拿出獨佔電業市場的骨氣,完整評估接收站替代方案!
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🙅🙅♂️「拒絕填海造陸」最差方案連署持續進行中(人數已超過3200!守護海洋不能少了你)
https://forms.gle/ZDpzSRmuQHCGPenU7
🐠協和電廠填海造陸懶人包|聽聽海龜怎麼說(最後一張有替代方案說明)
https://npptw.org/EsREi9
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** #接收站 不等於 #發電機組,接收站是天然氣接收設施,不是發電設施。
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協和燃燒重油四十餘年,身為基隆人,我支持電廠轉為燃氣電廠、也支持天然氣作為過渡時期的方案,但拒絕接收站最差的填海造路方案。國際上針對天然氣供輸是使用永久浮動式天然氣接收站(FSRU,船),協和一號機組在運轉的前七年就要使用FSRU來供應氣體,而為什麼不能將FSRU變成永久方案?搭配協和五座儲油槽除役改建為天然氣儲槽以達法定安全氣體存量,台電始終說不明白!
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#海洋是台灣的國本,只剩8天!到3月10日前,海洋公民一起站出來守護珍貴藻礁!
#大潭藻礁不要說再見、美麗西海岸永留存,還需要你和更多10萬份連署書🏃♀️🏃!
🦈#桃園大潭藻礁 #守護藻礁終局之戰
35萬份連署公投募集中,海島子民齊守護藻礁💪
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中油為了興建第三接收站天然氣接收站(大潭電廠 #天然氣附屬設施 ),不當選址選在擁有國際認證的珍貴生態系——7600年的藻礁。由於「能源轉型」(最終煤氣相減、再生能源為主力)以及「2050年淨零碳排」的目標,這些 #天然氣附屬設施 大概只能使用20年左右,卻為此要破壞千年才形成的藻礁以及其上的生態系😰。
煤氣 燃燒 在 錄低香港 DocHK Youtube 的最佳解答
思浩大談英國老婦潤膚霜惹火,點蠟燭變自焚意外!提醒潤膚霜含有石蠟石油等!(大家真瘋Show 2020)
倫敦一名83歲老婦伊馮娜(Yvonne Webb)日前塗抹潤膚霜後,在煤氣爐附近燃點蠟燭,結果引火自焚,導致全身起火,她後來跑到街上,鄰居見狀試圖幫忙滅火,並將其送院,不過經搶救後,伊馮娜仍不治身亡。
倫敦消防隊指出,許多潤膚霜都含有石蠟、石油或天然油劑等成分,當遇到火源時容易燃燒。據他們統計,自2017年以來,當地有16人使用了易燃的護膚產品後,釀成火災喪生。他們補充,不含石蠟的潤膚霜亦有可能引起火災,因此使用護膚產品後加倍小心,避免接觸火源。
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#大家真瘋Show #2020 #英國 #StayHome #WithMe #跟我一樣 #宅在家