【世界電力新聞週報37】混氫發電在興達　淨零減碳重要里程碑

自各國陸續提出「2050淨零排放」的宣示與行動後，台電檢視各國電力部門的淨零策略，從而規劃完善的減碳路徑，在供給面提出了以氫混氣的行動方案，短期以示範計畫檢視試燒結果，長期則透過直接引進可混燒氫的機組進行混氫燃燒。

「興達混氫發電示範計畫」為台電在初期減碳路徑上的重要指標項目，本期將帶大家一探此計畫的誕生始末，並了解混氫發電技術在臺灣扮演了何種關鍵角色。

科學證實氣候變遷造成的影響已相當緊急，氣候議題引發國際社會高度重視，各國陸續提出「2050淨零排放」的宣示與行動，我國於民國111年3月正式公布「臺灣2050淨零排放路徑及策略總說明」，提供至2050年淨零軌跡與行動路徑，台電依循政府能源發展路徑，在電源結構上以增氣、減煤、展綠及非核之方式進行調整，逐步提高低碳及無碳能源發電比例，透過能源轉型降低碳排，進而創造綠能友善環境。

減碳潔淨能源　混燒氫氣具可行性

「氫」能被視為潔淨能源，因此國際上掀起了以氫氣做為取代天然氣氣渦輪機燃料的浪潮，主要是因為氫氣的無碳特性能幫助降低碳排強度，現階段氫氣輸儲系統尚未完備，且大型商用發電機組混氫技術仍處於發展階段的情況下，轉而採用氫氣與天然氣混合燃燒減少碳排方式，不失為一種可行的減碳出路。

有了減少碳排這項明確目標後，台電盤點全臺所有燃氣機組，並考量廠區空間、機組可運轉年限、原廠技術支援、保固責任及改裝難易度等後，評估結果顯示興達發電廠為最適合執行的場域，「興達混氫發電示範計畫」就在這樣的環境中誕生。另外興達發電廠的氣渦輪機組已於民國110年11月完成核心組件升級改善工作，相關機組設施已初步升級改善，故可以大幅減少混氫設備之改造。

選定好場址及機組後，台電馬上向興達發電廠發電機組原設備廠家「西門子能源」公司洽談合作，並在111年4月台電環境月活動現場，總經理王耀庭與西門子能源公司台灣總經理John Kilpack簽屬「混氫技術合作備忘錄」，希望借重西門子能源的國際混氫經驗，讓既有1部氣渦輪機組經過原廠升級改造後，可導入氫氣混燒功能，以貫徹國家政策及實踐公司電力淨零策略。同年11月台電與西門子能源完成了合約簽定及採購程序，並在去（112）年2月「興達混氫發電示範計畫」正式在興達發電廠舉行動土典禮，為台電混氫發電正式邁出一大步。

想當然此計畫絕對沒有想像中的那麼簡單，台電除了要在有限的時間內完成機組改造工作外，還須要申請政府的相關執照、消防及製程安全評估等許可函，讓在混氫測試期間能夠確保機組設備及人員的安全。在機組改造方面，由於氫氣與天然氣的分子量、熱值、燃燒速度及燃燒溫度均不相同，因此混燒比例的多寡，將會明確影響到機組改造規模，例如氫氣輸送管道的材質、燃燒器的設計、儀資控制的設計及防爆系統等等，這些都是改造的重點項目；而在法規方面，臺灣氫能產業才剛起步，所以現行難有氫能專法可供依循，故將透過本計畫的短期示範驗證，來釐清現行法規需調整之處，同時也汲取國際經驗，因地制宜全面調適氫能發電相關法規和標準。

去年12月興達混氫發電示範計畫終於有了初步的進展，原本只規劃測試混入5%的氫氣，但在當下經由原廠專業技師評估後，混氫比例應可短暫提升至10%，雖然10%看似不多，但這些都是寶貴的經驗數據，有助於了解混氫發電對機組環保面、效率面及設備面的影響，而未來將逐步提高混氫比例及模擬在不同情境下進行混氫發電測試，由此建立台電大型機組燃氣混氫發電的運維經驗；而在減碳方面，混氫5%滿載發電，每小時約可減少1公噸的二氧化碳排放量。

國際燃氣混氫發電技術以美國奇異、德國西門子及日本三菱重工為領先廠商，剛好這三家廠家在臺灣都有與之相對應的機組，且都宣示要在2025年達成大型機組混氫100%發電的里程碑，這對台電的減碳目標絕對是一大利多，在技術方面，可先與國際大廠合作，及早建立燃氣混氫發電運轉維護技術及培養專業人才；在經濟方面，可發展所需要的料源供給產業鏈，創造氫氣生產、儲存及輸送等相關經濟。

「興達混氫發電示範計畫」不僅僅只是一個減碳計畫而已，後面所包含的是對未來零碳社會的期望，民眾重視碳排放及空污減量問題，台電以潔淨的氫能發電轉型做為回應。燃氣機組混氫發電是未來的趨勢，除了原本的排碳量應可持續降低外，同時又能在再生能源布建的過程中持續扮演基載電力的角色。台電身為臺灣電力的領導者，在這方面，仍需向世界證明我們能以具體行動支持能源轉型，除了接軌國際永續趨勢、更要引領臺灣永續風潮，呼應政府2050淨零目標。