文／王振益（台達基金會低碳生活部落格寫手）

近來爆發的烏克蘭與俄羅斯戰爭，成為舉世關注的頭條新聞，被各方評為將改變往後國際能源走勢和地緣政治版圖的一場戰役。然而，廣被看好的氫能，也可能成為一股影響21世紀能源應用的強大能量。

去年底結束的聯合國氣候會議COP26，各國紛紛呼應2050年淨零碳排目標，但類似重工業、航運等「難減排部門」（hard-to-abate sectors），卻苦無足以代替傳統化石燃料的解方，在一片期待聲中，以再生能源產製的「綠氫」（Green Hydrogen），成為各方盼望許久的救世主。國際再生能源署（IRENA）剛發表的《能源轉型的地緣政治——氫氣部分》（Geopolitics of the Energy Transformation: The Hydrogen Factor）報告，更直指它將是改變未來地緣政治局勢的明日之星。

2050控制升溫在1.5°C內：氫要選對顏色、須貢獻全球12%能源使用量

事實上，氫能的來源有很多種，主要差異是製程上的不同，也造成排碳量有所差異。

該報告以「灰氫」代表用化石燃料產生的氫氣，「藍氫」代表化石燃料製程加上碳捕捉，以再生能源電解製造的才叫「綠氫」。時下坊間用的多是灰氫（多以天然氣產生），成本雖低，但碳排高。而近乎零碳的綠氫，則因成本較高，產量甚為稀少。

在理想狀態下，工業大戶可將氫氣作為燃料發電，一來替代化石燃料，也不會產生排碳，成為應對氣候變遷的最佳解方。

IRENA估算，若要達成2050年將地表升溫控制在1.5°C的氣候目標，屆時氫氣必須貢獻多達12%的終端能源使用量，這般水準是現階段的四倍以上。換算成電力的話，由綠氫產製的低碳電力，足以貢獻全球三成用電量。

發電之外，氫氣還能運用在很多領域，如合成氣體或燃料、產製工業原料（如甲醇、氨），甚至可以產熱、供暖；或當成運輸工具的動力來源，潛在需求非常高。不過，要增加氫氣的產量、並且降低價格，眼下仍有許多挑戰，如：技術成熟度、缺乏基礎建設、政策支持與法規標準等，當然，更要有充足的綠電才行。

然而，氫能被看好的理由，不只在於能源應用領域，不少專家還認為，它有機會一舉改變20世紀由化石燃料宰制的地緣政治版圖。

國際市場新寵兒 能源進出口面貌將大洗牌

進入淨零排放時代，往後各國除了自身掌握的再生能源，可以進出口的綠氫，便是21世紀的能源市場新寵兒。《能源轉型的地緣政治——氫氣部分》預言，到本世紀中，會有多達1/3的綠氫從國外進口貿易而來。

屆時，國際上主要的能源出口大戶，極可能轉移到非洲、中東、澳洲、美洲，因為這些地方都有大片土地及熾熱陽光，太陽能和風力潛力龐大，也有多餘的綠氫可外銷，諸如：澳洲、智利、摩洛哥、沙烏地阿拉伯、美國，都有機會成為綠氫大國。

對此，各方早就積極部署。IRENA統計，目前全球已有超過30國在研擬國家氫能策略。無法大量產氫的國家也別洩氣，因為產氫過程也需要電解槽、燃料電池等相關技術，可以當成未來氫能經濟的參與路徑，適合日本、南韓等工業發達國家。誠如IRENA總幹事Francesco La Camera所言：「綠氫將為能源市場帶來多樣化的應用和參與者。」

當然，沒有一種能源是沒有缺點的。大量產氫同樣會有些環境衝擊。一般說來，燃燒氫氣只會產生水，不會污染環境，不過，用綠能電解製氫的過程，就得耗用水資源，對缺水國家來說，或許是個隱憂。

《能源轉型的地緣政治——氫氣部分》分析，到了2050年，全球每年產氫耗水約需248億立方公尺，還不到農業灌溉用水（2.77兆立方公尺）的1/100，影響應該不大。

此外，由於氫可以製氨，而氨又是製造肥料的原料，若將太多氫投入能源用途，恐會影響農業生產，間接推升糧食價格。因此，最好的解決方法即是推廣天然堆肥和永續農法，取代化學肥料的施用。

IRENA最後建議，各國應持續加強佈建再生能源，不僅可減少仰賴進口能源，還能作為今後打造綠氫的基礎燃料。但要注意的是，現有的再生能源應優先用於發電，有多餘的再製氫。至於產業界的推廣應用，也要訂好導入次序，以集中式及替代性差的產業優先，如工業製氨與甲醇等。

參考資料

• IRENA，Geopolitics of the Energy Transformation-The Hydrogen Factor
• Renew Economy，How renewable hydrogen could shake up the geopolitics of energy

※本文為低碳生活部落格與環境資訊中心共同刊登之〈「綠氫」強勢崛起！有望重塑未來地緣政治版圖〉