日本訂定氫燃料基本戰略,推廣氫燃料使用並降低碳排放。

  日本於2017年12月26日「第2次再生能源及氫氣等閣員會議」中,作為跨省廳之國家戰略,訂定「氫燃料基本戰略」(下稱「本戰略」),2050年為展望,以活用及普及氫燃料為目標,訂定至2030年為止之政府及民間共同行動計畫。此係在2017年4月召開之「第2次再生能源及氫氣等閣員會議」中,安倍總理大臣提出為了實現世界先驅之「氫經濟」,政府應為一體化策略實施,指示於年度內訂定基本戰略。為此,經濟產業省(下稱「經產省」)邀集產官學專家,召開「氫氣及燃料電池戰略協議會」為討論審議,擬定本戰略。其提示出2050年之未來之願景,從氫氣的生產到利用之過程,跨各省廳之管制改革、技術開發關鍵基礎設施的整備等各種政策,在同一目標下為整合,擬定過程中有經產省、國土交通省、環境省、文部科學省及內閣府為共同決定。

  氫燃料基本戰略之訂定,欲解決之兩大課題:

  第一,能源供給途徑多樣化及自給率的提高:日本94%的能源需依靠從海外輸入化石燃料,自給率僅有6-7%,自動車98%的燃料為石油,其中87%需從中東輸入。火力發電場所消費的燃料中,液態天然氣(LNG)所佔比例也在上升中,而LNG也幾乎全靠輸入。

  第二,CO2排出量的削減。日本政府2030年度之CO2排出量預定比2013年度削減25%為目標。但是,受到東日本大地震後福島第一核能發電廠事故的影響,日本國內之核能電廠幾乎都停止運轉,因此LNG火力發電廠的運轉率也提高。LNG比起煤炭或石油,其燃燒時產生CO2之量較為少,但是現在日本電力的大部分是倚賴LNG火力發電,CO2排出量仍是增加中。

  因此本次決定之氫燃料基本戰略,係以確實建構日本能源安全供給體制,並同時刪減CO2排出量為目標,能源如過度倚賴化石燃料,則係違反此二大目標,因此活用不產生CO2的氫燃料。但是日本活用氫燃料之狀況,尚處於極小規模,或者是實驗階段。把氫燃料作為能源之燃料電池車(FCV),其流通數量也非常少,而氫燃料販賣價格也並非便宜。

  氫燃料戰略之目標係以大幅提高氫燃料消費量,降低其價格為目的。現在日本氫燃料年間約200噸消費,預定2020年提高至4000噸,2030年提高至30萬噸,同時並整備相關商用流通網。為了提高氫燃料消費量,需實現低成本氫燃料利用,使氫燃料之價格如同汽油及LNG同一程度之成本。現在1Nm3約為100日圓,2030年降低至30日圓,最終以20日圓為目標,約為目前價格之5分之一為目標,在包含環境上價值考量,使其具備與既有能源有同等競爭力。

  實現此一目標需具備:1.以便宜原料製造氫, 建立氫大量製造與大量輸送之供應鏈;2.燃料電池汽車(FCV)、發電、產業利用等大量氫燃料利用及技術之開發。

  1. 以便宜原料製造氫, 建立氫大量製造與大量輸送之供應鏈
    透過活用海外未利用資源,以澳洲之「褐碳」以及汶萊之未利用瓦斯等得製造氫,目前正在大力推動國際氫燃料供應鏈之開發計畫。水分含量多之褐碳,價格低廉,製造氫氣過程中產生之CO2,利用目前正在研究進行中之CCS技術(「Carbon dioxide Capture and Storage,CO2回收及貯留技術),將可製造低廉氫氣。為了將此等海外製造之氫氣輸送至日本,使設備大規模化,並開發特殊船舶運輸等,建立國際氫燃料供應鏈。再生能源採用的擴大與活化地方:再生能源利用擴大化下,為了確保能源穩定供應,以及有必要為剩餘電力之貯藏,使用過度發電之再生能源製造氫燃料(power to gas技術)而為貯藏,為可選擇之方法,目前正在福島浪江町進行相關實證。
  2. 燃料電池汽車、發電、產業利用等大量氫燃料之利用
      (1)電力領域的活用:前述氫氣國際供應鏈建立後,2030年商用化實現,以17日圓/kwh為目標,氫燃料年間供應量約30萬噸左右(發電容量約為1GW)。未來,包含其環境上價值,與既有LNG火力發電具備相等之成本競爭力為目標。其供應量。年間500萬噸~1000萬噸左右(發電容量16~30GW)。2018年1月開始在神戶市港灣人工島(Port Island),以氫作為能源,提供街區電力與熱能,為世界首先之實證進行。
      (2)交通上之運用:FCV預計至2020年為止,4萬台左右之普及程度,2025年20萬台左右,2030年80萬台左右為目標。氫氣充填站,2020年為止160站、2025年320站,2020年代後半使氫氣站事業自立化。因此,管制改革、技術開發及官民(公私)一體為氫氣充填站之策略整備,三者共同推進。
      燃料電池(FC)巴士2020年引進100台左右、2030年為止1200台左右。(FC)燃料電池堆高機2020年引進500台左右,2030年1萬台左右。其他如:燃料電池卡車、燃料電池小型船舶等。
      (3)家庭利用:家庭用氫燃料電池(ENE FARM),係以液態瓦斯作為能源裝置,使用改質器取得氫,再與空氣中氧發生化學變化,產生電力與熱能,同時供應電力與熱水。發電過程不產生CO2,但是改質過程抽出氫時,會排出CO2。降低價格,使其普遍化為目標,固體高分子型燃料電池(PEFC)在2020年約為80萬日圓,固態酸化物燃料電池(SOFC)約為100萬日圓價格。在集合住宅及寒冷地區、歐洲等需求較大都市,開拓其市場。2030年以後,開發不產生CO2之氫燃料,擴大引進純氫燃料電池熱電聯產。
      其他例如:
      (4)擴大產業利用。
      (5)革新技術開發。
      (6)促進國民理解與地方合作。
      (7)國際標準化作業等。

  此一氫燃料戰略之推行下,本年3月5日為了擴大普及FCV,由氫氣充填營運業者、汽車製造業者、金融投資等11家公司,共同進行氫氣充填站整備事業,設立「日本氫氣充填站網路合作公司(英文名稱:Japan H2 Mobility,下稱「JHyM」)」,加速並具體化氫氣充填站之機制,今後以JHyM為中心,推動相關政策與事業經營。預定,本年春天再設立8個充氣站,完成開設100個氫氣充填站之目標。

相關連結
※ 日本訂定氫燃料基本戰略,推廣氫燃料使用並降低碳排放。, 資訊工業策進會科技法律研究所, https://stli.iii.org.tw/article-detail.aspx?d=8008&no=55&tp=1 (最後瀏覽日:2026/10/04)
引註此篇文章
你可能還會想看
促進智慧電網之發展—德國提出智慧電網佈建期程

微軟向美國專利商標局(USPTO)提出可用以追蹤物體的擴增實境(AR)專利申請

  依據12月USPTO公開資訊,微軟(Microsoft)於2016年9月2號提出擴增實境(Augmented Reality,以下簡稱AR)系統之美國發明專利申請(申請號:20160373570)。目前AR系統不僅可投射虛擬訊息,還可偵測物理空間之物體位置,不過因為現實生活中,不管是有生命或無生命物體,都不太可能處於完全靜態不動的狀況;而微軟此技術之開發,除了不限於固定空間外,對移動中的物體更具有自動追蹤效果。   微軟專利指出該系統能辨識無生命物體,並可將該物體被選擇為追蹤對象的技術,這個AR系統可持續監測物體的狀態,不僅在同一空間中不同時間點,甚至是物體離開監控空間又被帶回的情況都可追蹤。從微軟專利可以看到這項技術運用在日常生活的價值,如:我們常常花很多時間在想汽車鑰匙和錢包放在哪裡,但透過這個系統的追蹤,可以節省我們找尋的時間;有時我們會忘記家裡的牛奶還剩多少,而花時間去逛超商,倘若我們運用此追蹤技術,能夠隨時知道牛奶剩餘的狀態,就可以避免這種情況的發生。   上開技術不僅包含AR技術,還有虛擬實境(Virtual Reality,簡稱VR)技術,這些技術能透過虛擬與真實世界合併,將真實世界、人類、空間和物體結合,並可進一步的智慧化追蹤,若這項專利被核准且可真實運用到現實生活,必能減少我們的生活中不必要的麻煩。 「本文同步刊登於TIPS網站(https://www.tips.org.tw )」

OECD氣候行動監測與科學技術之挑戰

  經濟合作與發展組織(Organisation for Economic Co-operation and Development,簡稱OECD)於2022年11月7日發布《2022年氣候行動監測 幫助各國邁向淨零碳排》(The Climate Action Monitor 2022 Helping Countries Advance Towards Net Zero),係由國際氣候行動計畫(International Programme for Action on Climate,簡稱IPAC)團隊撰擬,提供全球氣候行動的重要見解。   IPAC提出之分析方法係本於OECD與聯合國環境規劃署(United Nations Environment Programme,簡稱UNEP)的「壓力–狀態–回應」(Pressure-State-Response,簡稱PSR)環境指標模型。與政策回應相關的潛在限制與障礙,可區分為四個關鍵領域:1、治理:有效率的執行脫碳政策或需有新的治理框架;2、關鍵材料:脫碳政策需使用的關鍵材料如銅、鋰等;3、技能、技術與創新:回應氣候變遷政策需個人和機構有新的能力和技術;4、財政:以政策回應需有充足的資金。   推動淨零在科學技術上面臨的挑戰為關鍵材料的應用。相較於化石燃料,綠能技術需更多的材料;特別是應用於電力系統的銅和鋁,或應用於電池的鋰、鈷和石墨。稀土對於風力發電機、電動與混合動力汽車、行動電話、電腦硬體、平面顯示器和電視機為重要材料。惟此些關鍵材料的取得集中於極少數的國家,以致於供應鏈易受單邊衝擊的影響,而使價格飆升,阻礙轉型。原材料占綠色技術大部分的成本,而緊張的材料市場可能會阻止對綠色技術的使用。氣候計畫與公告需考量關鍵技術的風險,實踐可信且穩定的淨零碳排,需於全球開發新的資源、新型的加工製程,與加速投資。並藉由新技術,與發展特定材料的回收鏈,以減緩對取得材料的依賴。   OECD提出「福祉透視」(the Well-Being Lens)的流程,以協助各國確認與考量淨零轉型的優先政策。此過程的步驟為:1、預設若為運作良好的系統所能達成的成果;2、理解現行系統無法達成的原因,以及如何重組和設計系統;3、確認行動與政策對於改善系統運作具有潛力。   本文同步刊登於TIPS網站(https://www.tips.org.tw)

歐盟研究揭示研發策略新方向 將以氣候變遷、能源、健康與中小企業為主軸

  歐盟執委會於6月公布新的一般策略架構(Common Strategic Framework,CSF),在歐盟第七期研究架構計畫(FP7)於2013年告一段落後,CSF鎖定的研發策略方向仍會繼續,然此同時也引發一些不同的意見。為此執委會於6月間邀集產官學研進行討論,並於6月底揭示了新的計畫—Horizon 2020—。   歐盟執委會早於2011年初即發佈歐盟競爭力白皮書,揭櫫了未來新一期研究架構計畫之政策方向,其對於現有政策結構與資助機制有不小的衝擊。   新的CSF以氣候變遷、能源、健康與中小企業為研發資助之主軸,而為瞭解並蒐集各界包括大學、國有研究機構、各國政府以及企業界的意見,執委會於今年2月間發布了意見徵詢綠皮書以預先蒐集各界意見。根據執委會的規劃,新的CSF除要求教育體系應跟隨業界研發人才需求的腳步外,更鼓勵中小企業未來投入創新活動,因為執委會發現,歐洲的企業研發投資經費總額,僅有日本和南韓的一半。   歐盟執委會表示,氣候變遷、能源、健康與中小企業為未來研究資源資助與投入的方向,以呼應歐洲民眾的期待。此外,針對目前計畫所存在的行政效率不彰、缺乏透明性及計畫遲延等問題,也將列入未來改善重點,為此,歐洲議會已於6月進行FP7期中檢討時通過解決方案,日後將靠各國分別於歐盟及國家層級的計畫執行與管理中落實。   Horizon 2020計畫將於2014至2020年間斥資800億歐元於研發與工作機會的創造,以提升歐盟競爭力,後2013時期(post-2013)歐盟則將致力於化解計畫執行的分歧,確實協調各國投入新計畫的步調一致性。

TOP