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首頁 科技 零碳經濟:氫氣燃料時代來臨 香港必須奮力追上

零碳經濟:氫氣燃料時代來臨 香港必須奮力追上

到2050有30年時間,香港可以分階段逐步向前,先用天然氣代替煤發電減少排放,稍後用「零碳能源」取代天然氣。面對全球暖化,各國已搶先起步採用太陽能和氫氣等再生能源,發展綠色經濟,香港不能再落後!

林超英 作者: 林超英
2020-07-25
草雲居

圖片:作者提供

標籤: 太陽能新加坡日本氫氣燃料沙地阿拉伯澳洲綠色經濟零碳能源風力發電
已於今年完工的日本福島太陽能綠色氫氣廠全貌。
已於今年完工的日本福島太陽能綠色氫氣廠全貌。
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全球疫症期間,世界各地陸續出現環境改善,如空氣素質改善、河水清澈,更重要的是二氧化碳排放下降,全球氣候暖化輕微減緩,注意:不是說會涼化,只是暖得慢一些,為人類爭取多一點時間,準備應對未來的氣候緊急狀態。

世界已覺醒 棄附舊燃料

真要長遠遏止氣候暖化,我們必須盡快減少排放溫室氣體,主要是二氧化碳,所以一般簡化稱為「減碳」,重點是盡快終止燃燒化石燃料(煤、石油、天然氣),然後等待全球的植物把二氧化碳吸收,讓氣候逐步回復正軌,可惜恢復的過程需時100年,一旦溫度升過頭便欲救無從,因此停止燒煤、燒石油、燒天然氣刻不容緩。

香港不少人直覺以為絕不可能停用化石燃料,對新類型能源沒有興趣或抱持懷疑態度,但是我們的競爭對手新加坡已經起步向前衝了,在「研究、創新、企業」的國策(註1)下,在減碳新能源的領域闖開了新局面,鄰居深圳也以實際行動向新能源轉移。

新加坡吸外資 發展綠色經濟

最可持續的能源選擇是太陽能,可以直接用來發電,還可以用太陽能電力製造氫氣,運去沒有足夠太陽能的地方(如香港)做燃料發電,氫氣也可加入到煤氣及應用到氫燃料電池汽車,幫助運輸業走向零碳排放。

大規模應用太陽能方面,新加坡走前了一大步,2018年成功吸引微軟(Microsoft)採用新加坡的新能源公司的技術,在當地興建以太陽能驅動的數據中心(註2),項目將在百計的建築物天台安裝光伏板,發電量達到60兆瓦,微軟的購電合約為期20年,這個安排一舉數得,一是數據中心落戶該國,確立全球數據樞紐地位;二是強化該國太陽能技術以及相關企業,有利未來技術出口為國家經濟作出貢;,三是不涉及任何碳排放,證明經濟發展可以脫離化石燃料。

零碳氫氣的生產、運輸、儲存和應用。

至於零碳氫氣在新加坡的未來,去年底(2019)新加坡政府開展了輸入氫氣及下游應用的可行性研究(註3),啟動邁向氫氣經濟的第一步,研究由三個機構共同主理:總理辦公室國家氣候變化秘書處、新加坡經濟發展委員會和能源市場管理局,反映政府以整全思維奔向減碳氫氣經濟新時代,與此同時,新加坡商界也緊貼時代,為新加坡轉型綠色經濟發揮民間力量,今年(2020)4月五家新加坡公司與日本兩家公司宣布合作,共同發展氫氣為新的綠色能源(註4),除了有利新加坡達到減碳目標,還會建立基礎令新加坡成為區域的氫技術中心,以及藉着傳統的船隻加油站功能,在航運燃料減碳的浪潮中鞏固新加坡的航運中心地位。

香港須及早改用零碳能源

回望香港,太陽能方面工作有:放寛村屋天台太陽能板,水塘試裝浮動太陽能板,電力公司購買太陽能產電等,需要的是加大推動的力度,但是在綠色氫氣方面就遠遠落後新加坡,至今未見政府有動作,民間對這個未來浪潮也少有感覺或認識。

不少人以為氫氣作為新能源是很遙遠的事,殊不知其實已經來到我們身邊,我們的鄰居深圳今年上半年將開通首條氫氣燃料電池巴士路線(註5),巴士集團已於2017年完成全面電動化,隨時可以接上綠色氫氣發的電,深圳合作各方會共同開發氫技術和建立氫產業鏈等,跟新加坡一樣,減碳和經濟發展是融合在一起的。

香港在氫氣新能源方面遲遲不見起步,令人擔心,恐怕將被新加坡遠遠甩在後面,搭不上綠色氫氣時代的順風車,既做不到快速減碳,又丟失機會參與(更不要說領導)亞洲氫氣新經濟的建設,香港將進一步被劇變的時代淘汰。

與朋友傾談,每次提到為了防止氣候災難,香港必須在2050年前把二氧化碳排放減至「零」(註6),他們都非常驚訝,反應是:「嘩!點可能?」

是的,這個目標超乎常人想像,但是為了人類自救,必須做,沒有選擇,問題只是怎樣做。

我們沒有要求明天立即做到零二氧化碳排放(「零碳」),到2050有30年時間,我們可以分階段逐步向前,先用天然氣代替煤發電減少排放,稍後用「零碳能源」取代天然氣,汽車方面可先用混能後轉電動,由於將來電力來自零碳能源,這樣運輸也達到零碳效果,這様全港便整體走向零碳。

綠色氫氣 重燃希望

但是「零碳能源」是什麼?在香港可以是太陽能或風力發電,可惜受制於地理,只能應付目前電力需求的半成左右,其餘九成半呢?最近兩、三年世界各國形成了對未來新燃料的共同看法,倚靠可再生能源發電,除了就地使用,還可用來分解水製造氫氣,是謂「綠色氫氣」(Green Hydrogen),以類似運輸液態天然氣的方法送到可再生能源不足的地方,例如香港、日本和韓國,燃燒發電及用於其他領域,如運輸、工業和家用燃氣。從氣候角度看,綠色氫氣的好處是:用可再生能源製造不涉化石燃料,燃燒後變成水,沒有二氧化碳排放,因此是零碳燃料。

日本是全球第一個發表「基本氫氣策略」的國家(註7),終極目標是建立以氫氣為基礎的新社會,以綠色氫氣取代化石燃料,主要靠輸入,少部分本土生產。

日本基本氫氣策略(2017年宣布)。

日本已經搶先起步了,成為氫氣燃料時代的領導者,第一代氫氣燃料電池汽車已經面世,今年3月建成目前全球最大太陽能綠色氫氣廠(註8),也與澳洲開展了跨國氫氣供應鏈(製造、儲存、海運)示範項目(註9),中長期目標方面,2030年預計建成商業化國際液態氫供應鏈,綠色氫氣發電達到1GW水平,氫氣燃料電池汽車數目達80萬部等,2050年預計氫氣發電達15-30GW,取代天然氣發電,氫燃料電池汽車則全面取代燃油車,路線圖有板有眼,實斧實鑿,政府投入大量資源支持研發和提供政策框架,發揮「官商產學研」的協同效應,務求成功實現這個劃時代轉變。

舊能源產戶已跟隨綠色潮流

澳洲是煤的出口大戶,但是明白「去化石燃料時代」到臨,勢不可擋,沒有故步自封,而是順勢而行,去年(2019)年底宣布了澳洲的國家氫氣策略(註10),善用本國太陽能取之不盡的優勢,大力投資建立和擴大本土綠色氫氣生產能力,提供政策框架建立本土氫氣基礎建設作為氫氣出口的基礎,以及聯同潛在入口國家共同建設國際氫氣供應鏈,至今年5月,已經跟日本、韓國、新加坡政府建立合作關係,商界也參與了國際合作項目(見上),對澳洲來說,轉型綠色氫氣出口,成功則國家繼續富庶,失敗則淪為窮國,是國運所繫,綠色氫氣事業不容有失,因此我們可以確信將來綠色氫氣供應十分有保障。

傳統石油大國沙地阿拉伯跟澳洲一樣,接受去化石燃料大勢,藉沙漠陽光充沛優勢,快速加入綠色氫氣生產行列,7月初剛宣布興建一座「全球最大」的綠色氫氣廠(註11),2025年投產,出口世界各地,項目特色是面對重型汽車市場,預計支援20000架氫氣燃料電池巴士。

環顧全球,根據能源市場今年4月的分析(註12),綠色氫氣蔚然成為熱潮,去年11月至今年3月五個月之內,項目數目大幅升到三倍,其中17項用電超過100MW,分布在澳洲、德國、荷蘭、葡萄牙、巴拉圭、英國和美國,已知項目合計用電8.3GW,是現時的31倍,再生能源不限於太陽能,也包含風能。

後發者將一無所有

經過多年技術醞釀,全球綠色氫氣產業過去一年出現巨變,趁着遏止氣候災難的需要,綠色氫氣進入了起飛階段,向成為主流燃料邁進,種種事實證明:綠色氫氣不是空中樓閣,而是實實在在的新時代零碳燃料大趨勢。

與我們處境差不多的新加坡,政府洞察大勢,已經起動向綠色氫氣經濟轉移,甚至以勇進的事業心,採取措施建立區域綠色氫氣技術中心地位,以及借助掌握綠色氫氣供應,鞏固新加坡的國際航空和航運中心地位,反觀香港,政府仍在遲疑觀望,令人心急如焚。

在急遽變化的時代,先發者王,後發者一無所有,祈望香港政府立即啟動綠色氫氣相關工作,下大決心領導全社會向綠色氫氣經濟轉移,否則在零碳新經濟時代裏被世界遺忘,則噬臍莫及。

註釋

註1:National Research Foundation: RIE2020 Plan.  [Our investments in research, innovation and enterprise will lay the foundation of our Future Economy … and transform Singapore into a Smart Nation.]

註2:PVTECH, 1 March 2018: Microsoft’s Singapore data centres to be powered by 60MW Sunseap rooftop solar portfolio. 

註3:PR Newswire, 24 September 2019: Singapore Selects KBR to Conduct Major Hydrogen Feasibility Study with Argus. 

註4:Energycentral, 4 April 2020: Asia may draw lessons from Singapore’s swift move on hydrogen.

註5:新浪深圳,2019年11月14日:氫能源公交要來深圳了。

註6:嚴格來說,應該講「溫室氣體排放」,二氧化碳之外,還有甲烷、氮氧化合物等也是溫室氣體,大份造成氣候變化,不過我們通常把它們的溫室效應換算成二氧化碳當量來討論,為了行文方便,「減碳」代表了減所有溫室氣體。

註7:METI, Japan, 2017: Basic Hydrogen Strategy (key points)  

註8:Japan government, 27 May 2020: Giant leap towards a hydrogen society.  

註9:FuelCellsWorks, 7 November 2019: Japan-Australia hydrogen energy supply chain pilot project begins.  

註10:Australian Government, November 2019: Australia’s National Hydrogen Strategy.  

註11:Recharge, 7 July 2020: Saudi Arabia plans $5bn ‘world’s largest’ green hydrogen plant to fuel global bus and truck fleets.  

註12:gtm, 9 April, 2020: Green hydrogen pipeline surges on a wave of announced mega-projects.  

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林超英

香港中文大學地理與資源管理學系客座教授、香港環境運動委員會主席、香港鄉郊基金主席、香港觀鳥會榮譽會長、英國皇家氣象學會榮譽會士。香港天文台台長(2003-2009),退休後到處演講,向社會推廣簡樸生活和愛護自然。著作有《飛羽神思》、《香港及華南鳥類》(合著)、《台長網誌》(合著)、《天地變何處安心》、《天地不說話》等。個人網誌:http://tiandiyouqing.blogspot.com。
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