發展混氫與碳捕捉封存,燃氣發電也有永續轉型課題

作者 | 發布日期 2022 年 12 月 30 日 9:00 | 分類 能源科技 , 電力儲存 line share follow us in feedly line share
發展混氫與碳捕捉封存,燃氣發電也有永續轉型課題


天然氣發電在各國的淨零轉型與減碳計畫中,都佔有一席之地,2025 年燃氣發電也會取代燃煤發電成為台灣最大供電來源,燃氣發電重要性為何?未來這項火電技術又要怎麼減碳呢?

為了實現淨零碳排,各國紛紛擴大太陽能、風力發電等再生能源裝置量,但太陽能與風電皆屬於間歇性能源,大量併網也會衝擊電網穩定性,因此碳排放較低、啟動速度較快的燃氣發電便是扮演穩定電網頻率、調度電力的重要角色,台灣也規劃燃氣發電比例提高到 50%,再生能源 20% 目標。

GE Gas Power 台灣銷售總經理吳大安表示,台灣再生能源裝置將持續攀升,如何穩定電網成未來關鍵。

▲ GE Gas Power 台灣區銷售總經理吳大安。(Source:擷自 GE)

燃氣發電轉型中

目前台灣致力加速發展再生能源與儲能的同時,也持續推動火力發電機組更新,吳大安指出,發展淨零碳排,除了大量建置再生能原系統,燃氣發電也可以做到零碳排,從前端的燃燒氫氣、到最後端的碳捕捉與封存技術(CCUS)都是。

吳大安說明,燃燒氫氣並非新概念,鋼鐵廠一直以來都有很高的氫含量,未來也有辦法實現 100% 燃燒氫氣,但發展氫氣牽涉到氫氣價格、運輸與儲存氫氣等議題,燒氫後也會產生出更多的氮氧化物,不僅後端、管線都需要與時俱進。

好比天然氣儲存溫度落在攝氏零下一百度,但液化氫氣儲存環境是攝氏零下兩百度,現階段綠氫成本也較高,有待未來企業、政策來推動,建構完成後就可以用 100% 燒氫技術。

至於 CCUS,主要是透過化學方式捕捉排放出來的二氧化碳,之後加以利用或是儲存起來,吳大安指出,這項技術執行容易,但重點是可以捕捉多少的碳,以及後續要儲存在哪裡。

吳大安表示,台灣土地較貴,大部分電廠也都多餘的空地,每個電廠需求也都不一樣,也建議做好早期計畫。

針對現階段較適合燒氫能還是 CCUS,也有待未來發展,吳大安說明,混氫發電是否可以幫助節省成本,還是要考慮到全球氫能供給能否上軌道,成本也要符合經濟效益。

氫能與 CCUS 都需因地制宜,好比美國有地廣優勢,有足夠空間封存二氧化碳與儲存氫氣,吳大安指出,目前氫氣價格仍昂貴,價格也會反映在電價上,屆時電價將上漲三倍,而雖然碳捕捉費用較便宜,但土地較貴,均存在挑戰。

台灣燃氣發電發展

縱使台灣將來適合發展燒氫還是 CCUS,現階段還不好說,但可以確定的是,台灣燃氣發電機組已經採用較先進的技術。

吳大安表示,現階段 GE 最新的 H 型機組已認證過可混氫 5%。其中 GE 與台電合作多年,包括大潭 7、8、9、台中 1、2、興達 1、2、3 等八機組都是 H 等級,民營電廠嘉惠也是採用 H 等級燃氣機組。

台電大潭、台中及興達電廠的燃氣機組裝置容量約 10GW,2025 年完工後發電量將佔台灣總發電量四分之一,可有效支持電網調度。吳大安指出,台電通宵電廠也將設置約 175MW 小型燃氣渦輪機組,透過 6 台先進燃氣渦輪機組合約,以快速、高度模組化的技術,支持電網調度,預計 2023 年 1 月進行試運轉。

▲ LM2500XPRESS 燃氣渦輪發電機,可快速啟動,提供快速電力。(Source:擷自 GE)

過去大型電廠建置時間長達 4 年以上,從最初規劃、許可、環評與招標到建置完成,往往需要十年的時間,如今規劃與環評時間拉長,若要加快建廠時間,勢必得縮短建廠時間,因此現在大型電廠建置已縮短到 3 年,通霄電廠的 6 台小型發電機建造期一年,更可在啟動後 5 分鐘發電,有利於電力調度與供電穩定性。

吳大安表示,GE 在台的燃氣電廠計畫非常多,期待未來有進一步的計畫,更不排除會有混氫或是CCUS計畫,現階段仍在進行討論。

GE 與台電、漢翔、中佳電廠均已簽署合作備忘錄,GE 將與台電一同探索混氫發電解決方案,並擴展碳捕捉等領域;GE 與漢翔公司則將探討航改型(小型)燃氣渦輪機搭混氫的可行性。

(首圖來源:GE Gas Power 提供)