全球永續發展的浪潮下-氫能的現況及發展趨勢
聽完了這麼多講者豐富的演講，最令我印象深刻的講者及主題那就是林若蓁博士了，他所講的主題氫能的應用與未來發展，我想這也不僅局限在氫能，而是未來綠能發展必定是一個趨勢，尤其是目前全球氣候問題日益嚴重的背景下，追求減少碳排以及永續發展的聲浪逐漸受到重視，各國也相繼提出一些相關規範以及實際政策，未來，綠色能源的運用肯定是大家關注的重點之一。
講者介紹
林若蓁博士為國立臺灣大學環境工程學博士學位，其專業範疇涵蓋綠色能源及新興科技產業化，包括氫能與燃料電池、儲能技術、智慧城市、電動車、無人機等領域，同時深耕化合物半導體。她在科技政策研究、環境智慧永續發展以及國際創新營運模式與跨域產業轉型鏈結方面具有卓越的專業知識。
林若蓁博士曾擔任台灣燃料電池夥伴聯盟副執行長、台灣有機太陽能電池產研協會副秘書長、財團法人台灣經濟研究院組長，以及電動載具三電系統產業聯盟秘書長等職務。時至今日，她仍積極參與國內外眾多綠色能源、氫能與燃料電池的研究計畫，是台灣在這些領域中備受推崇的專業人士。
國際綠色能源的發展
國際綠色能源的發展在過去幾年取得了顯著的進展，這也反映了全球對永續發展和減緩氣候變化的共同承諾以及關注。以下是一些目前國際綠色能源發展的主要趨勢：
1. 全球潔淨能源政策：許多國家紛紛制定並實施綠色能源政策，以促進可再生能源的發展。這些政策包括能源補貼、碳定價機制、可再生能源標準等，意圖提高綠色能源的市場競爭力。
2. 太陽能和風能的快速擴展：太陽能和風能一直是全球綠色能源發展的領頭羊。許多國家正在擴大太陽能和風能發電容量，並投資於新技術，以提高效率和降低成本。
3. 氫能源的興起：氫能源作為一種清潔能源形式，受到了廣泛的關注。國際社會對氫能的研發和應用進行了大規模的投資，包括綠色氫、藍色氫等不同類型。
4. 能源儲存技術：能源儲存技術的發展對於穩定綠色能源供應至關重要。電池技術的進步使得可再生能源在非發電時段也能提供電力，推動儲能技術的應用和發展。
5. 智慧電網的建設：許多國家正在進行智慧電網的建設，以更靈活、高效地管理能源系統。智慧電網技術促進能源的即時監控、調度和分配，提高能源利用率。
6. 國際合作：各國之間加強了在綠色能源領域的合作。共同研究、技術交流和資金投資有助於解決全球能源挑戰，加速可再生能源的發展。
7. 金融機構支持：國際金融機構、投資者和企業愈加重視可持續能源投資。綠色債券和可再生能源項目的融資愈發成熟，為綠色能源的發展提供了強大的資金支持。
總體而言，目前國際上對綠色能源的關注和支持不斷增加，甚至在未來只會有越來越多使用的趨勢，淨零碳排勢在必行，許多國家已經研擬出時間表，例如台灣計畫在2050年達到淨零碳排，這種全球趨勢有助於推動環保、可再生能源的採用，促進全球的永續發展生態。
氫能簡介
氫能是一種環保且高效的能源形式，其獨特之處在於利用氫氣（H2）作為主要能源。氫氣的製備方式多種多樣，其中最廣為人知的是透過水的電解，使水分子分解成氫氣和氧氣。這項製程通常需要電力供應，而當電力來自可再生能源時，氫能即可被視為一種綠色能源。
提及氫能的生產方式，就不得不提及氫能的「顏色」。實際上，氫氣本身是一種無色、無味的氣體，而在學術界並未嚴格分類氫的顏色，而是一種通用的術語。之所以有「顏色」的概念，是因為氫的製備方式多元，來源、成本和製程所產生的汙染排放各異，因此形成了這種約定俗成的區分。
大致上可以分為：
- 褐氫（brown hydrogen）：以「煤炭」作為原料，透過高溫進行氣化、熱裂解或水解等化學方式，分解出含有一氧化碳、二氧化碳、氫氣、甲烷和氮氣等的混合氣體，再將其中的氫氣分離純化取得，目前全球約有兩成的氫氣屬於褐氫。
- 灰氫（gray hydrogen）：以「天然氣」（甲烷）作為原料，透過700°C到1000°C的高溫蒸汽進行蒸氣重組，生產出氫氣、一氧化碳和二氧化碳的混合氣體，再將氫氣分離後製成，目前全球約有八成以上的氫氣是灰氫。
- 藍氫（blue hydrogen）：將「棕氫」或「灰氫」生產過程中產生的二氧化碳，進行碳捕捉、利用與封存（CCUS）的氫氣，其碳排放與碳捕捉成效息息相關。
- 綠氫（green hydrogen）：以「水」（H2O）為原料，透過風力發電、太陽光電等再生能源，把水電解成氧氣與氫氣，是真正的零碳排氫能，價格昂貴、產量低。
- 粉紅氫（Pink hydrogen）：同樣以「水」為原料以電解方式產生氫氣，但電力來源是用核能發電，雖然同樣零碳排，但有核廢料的問題。
以碳排放而言，綠氫與粉紅氫最低，灰氫與褐氫最高，藍氫的碳排放則受碳捕捉技術影響。然而，水電解的成本較高、產氫效率低，在經濟考量下，目前全球95%以上氫氣來源都是以煤炭、天然氣或石油等化石燃料生產，只有約4%是來自水電解。
值得留意的是，在水電解製氫的過程中雖然不會產生二氧化碳，然而，若所使用的電力源自火力發電，仍然存在碳排放問題。每生產每立方公尺的氫氣大約需要耗費5度電，這不僅使成本升高，而且碳排放可能超過灰氫或褐氫，因此目前市場上的主要氫能多為高碳排放型。
此外，儘管氫能被視為發展中的「儲能」選項，但根據目前技術估算，以電解水生產每公斤的氫氣約需40度到60度電，而每公斤的氫氣可能僅能產生9到18度電，其能源消耗可能超過抽蓄水力和化學儲能。
另一方面，氫能的儲存和運輸面臨著一定的挑戰。液氫需要保存在極低溫（-253℃）以防氣化，相應的管線和儲槽需要定期維護或更換，或者使用特殊金屬材料以避免液氫容易腐蝕的「氫脆」現象。這些都是氫能技術上極待突破的挑戰。
氫能運用領域
目前氫能有幾個主要的應用領域：
1. 燃料電池車輛：氫能被廣泛應用於燃料電池車輛，這些車輛使用氫氣與氧氣反應，生成電力驅動車輛，並且唯一的排放物是水蒸氣，因此具有極低的環境影響。
2. 能源儲存：氫能被視為一種能源儲存的解決方案，尤其是將可再生能源轉換為氫氣，以在不同時間和地點使用。儲存氫能夠平衡可再生能源的波動性，提供穩定的能源供應。
3. 工業用途：氫氣在一些工業過程中可以作為原料使用，例如在製造氨（用於肥料生產）和石化產業中。
4. 電力生產： 氫燃料電池不僅可以用於交通運輸，還可以用於產生電力。在一些地區，氫能被視為一種可再生能源的替代品，用於發電站和分散式發電系統。
5. 建築和供熱： 氫氣可以作為建築和供熱系統的能源。燃料電池供熱系統利用氫氣發電和同時產生熱能，提供建築的電力和暖氣需求。
6. 航空和航天：氫能也被研究應用於航空和航天領域，作為替代傳統燃料的能源。
7. 備用能源： 氫能也可作為備用能源，例如在一些偏遠地區或緊急情況下提供電力和熱能。
儘管氫能有諸多優勢，包括零排放、高效、可再生等特點，但也面臨一些挑戰，如氫氣的生產成本、儲存和運輸的技術挑戰，以及目前缺乏完善的氫基礎設施。然而，隨著技術的不斷發展和對可持續能源的需求增加，氫能仍然被視為一個有潛力的能源未來。
結論與心得
在這次的氫能議題演講中，我了解到到氫能作為一個能源未來的關鍵元素，其潛力和挑戰都在不斷地受到關注與討論。講者深入淺出地解釋了氫能的發展現狀、技術面臨的挑戰以及未來發展的方向，使我對這一領域有了更清晰的了解。
首先，我認識到氫能的多種分類及其對環境的影響。特別是對於綠色氫的強調，它以可再生能源為基礎，通過水電解製備，不產生二氧化碳排放。這種綠色氫的生產方式將有助於減少能源生產的碳足跡，提高能源的可持續性。同時，藍色氫和紫色氫等形式也被提及，這讓我更加意識到氫能的多元性和應用廣泛性。在技術方面，提到了氫能的製程成本、效能和儲存技術的挑戰。尤其是對於水電解製氫的能源消耗，以及儲存和運輸的技術瓶頸，這讓我們能認知氫能在未來實際應用中仍需克服的障礙，同時，技術創新和成本降低的也是未來實現氫能商業化的關鍵一環。
除了技術層面，講者還闡述了氫能在不同領域的應用。從交通運輸到工業製程，再到建築和供熱，氫能展現了其多樣的應用場景。特別是在交通領域，氫燃料電池車輛被視為未來道路交通減碳的重要解決方案，雖然目前電動車的發展較為成熟，但是講者也提到像是日本韓國皆有推出幾款氫能車，未來不只是電動車，或許也能在台灣的街頭上看到氫能車的普及化，這使我更加確信氫能不僅是一種未來清潔能源的替代品，也是實現多個領域永續發展的關鍵。
最後，這次有關氫能議題的演講讓我對氫能有更進一步的認識，不管是現狀、未來發展和應用領域都有了更深入的了解，那麼未來期待著看到氫能作為一種清潔、高效的能源形式，不斷地在未來發揮更大的作用，並且克服現有所面臨的困境，持續推動全球能源體系的轉型，促進永續發展。
