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20210715文/張秉鳳

2050淨零碳排 氫燃料電池分散式發電架構擔大任

 2050淨零碳排成為全球各主要國家共同的減碳目標,碳關稅也即將要開徵,我國以出口導向,壓力將逐漸累積。台灣自2022年開始,對用電大戶也開始有5%綠電的要求,比例逐年提升。個人家庭、中小企業、大型公司,將承受逐步增加的壓力。氫燃料電池分散式發電架構未來可望在能源領域擔當大任。

 現今工商進步、經濟發展,未來國內用電需求逐年增加,年成長率2.5%,尖峰負載成長約2.3%;電力需求不斷上升,因應之道有,1.新蓋電廠,2.加強輸配管理。

 新蓋電廠所引發的困難重重;燃煤電廠為過街老鼠人人喊打,燃氣電廠仍會產出CO2,接收站建設抗爭不斷,「淨零碳排放」要求下,終將被淘汰。再生能源靠天吃飯無法作基載電力,全天候穩定供電。

 燃煤或燃氣電廠,動輒一個機組容量在500MW以上,投資超過100億,平均1KW需台幣20萬。在電力調度上,採樹狀網路結構,一旦任一中央型電場有任何意外,所牽涉到超高壓345KV的輸送,勢必造成大區域用戶的停電,如今年513及517的停電。

 如能調整輸配網路,自中央式發電改為分散式發電,將可避免此類事件的再度發生。

 考量各種因素,氫能燃料電池發電為目前最佳選擇。首先,進料為氫氣,電能轉換效率為市場已上知最高,60轉電,85%轉(電+熱)。

 其次,HSOFC模組架構,基本單元為10KW,家用一台即可應付,豪宅裝2至3台也足夠。小公司5台,50KW;大公司/小工廠裝80台,0.8MW(全國共有5,400家);容量可大可小,將電路作併聯及串聯即可,從家用10KW到電廠MW都可裝設。

 第三、HSOFC系統投資小,可靈活規劃;基本上,只要有空間可一層一層往上蓋省空間。系統投資台幣5~7萬/KW(比燃氣/煤的20萬/KW便宜多了),且可依需要逐漸增加,無需一次投大錢。

 第四、利用現有電力饋線即可併入電網,無需另拉電纜,省去新蓋變電站的投資及環保抗爭困擾。

 第五、利用台電「直供」、「轉供」方案,對各端點裝置戶可做線上即時控制,逐漸進入「虛擬」電廠模式。