近期在面對全球關注的淨零排碳議題，各國多已提出戰略目標與行動計畫，其中在氣渦輪機加中入氫氣一同燃燒，不失為一種減碳方法，而美國Long Ridge電廠計畫由純燒天然氣發電，轉變為使用混氫燃燒發電，它將是美國第一個專門使用氫氣燃燒的電廠。本期我們就來與大家分享美國Long Ridge電廠及混氫燃燒發電。
各位朋友大家好，歡迎收聽世界電力新聞週報，近期全球經濟面臨巨大轉型，氣候變遷已成為全球永續發展的最大威脅，淨零排放將成為世界未來共同的願景，全球各國紛紛宣示於2050年前後陸續達成碳中和的目標，本期我們就來與大家分享美國Long Ridge電廠及混氫燃燒發電。
首先，我們得先知道為什麼要混氫，發電廠內的燃氣輪機經由燃燒天然氣產生熱能，並經由膨脹作功產生動能發電，而燃氣輪機的其中一個優點則是可燃燒天然氣以外的燃料，例如氫氣，氫氣是一個極佳的燃料，其氫的優點是組成成分並不含碳，燃燒後不會有二氧化碳的產生，所以說，以天然氣混合氫氣燃燒，其中的混氫比例越高，對於二氧化碳的排放比例就越低。
回到Long Ridge電廠，該電廠坐落於美國俄亥俄州境內且占地超過1,600英畝，於2019年開始建造，其電廠發電設備為一部485MW發電量之複循環機組，在2020年10月Long Ridge能源公司宣布與奇異公司合作，將計畫發展為混氫燃燒的示範機組，也將會是美國第一個專門使用氫氣燃燒的發電廠，該機組使用奇異公司7HA.02型號之燃氣輪機，最初計畫混燒5%的氫氣，隨著時間推移，最終預估將在10年內達到使用100%綠氫燃燒發電。
對於氫氣混合的初步測試，Long Ridge電廠將使用附近工業副產品的氫氣混合燃燒，長期計畫為利用俄亥俄河的水，通過電解的方式產生綠氫，並混入燃氣輪機燃燒，達到完全零碳排，而電解所產生的綠氫，也可儲存於附近的地下鹽穴中，達到物盡其用的效果。
大家可能會想說，既然混氫燃燒可以減少碳排放，那怎麼全世界不一起來混呢? 其實混氫燃燒在工業及航空用渦輪機等技術方面已相當成熟，而在發電用渦輪機方面也有一定的進展，但在實際應用上並不多，其中最大的困難點就是成本問題，因氫氣燃燒所產生的熱值約為天然氣的三分之一，因此想維持相同的發電量就必須要有大量的氫氣可供燃燒使用，再來如果真的要貫徹淨零排放的宗旨的話，就必須使用綠氫燃燒發電，那成本可就真的是突破天際了。
還有一點就是大量氫氣輸送及儲存上的困難，我們都知道氫氣是一種高度易燃的物質，且氫的質量密度也低，在應用上面不如天然氣來的方便，儘管氫氣重量極輕，但體積卻非常大，故以氣態進行長程運輸效益偏低，另外還要考慮氫脆的發生，氫氣輸儲的管線及壓力容器在長時間使用下，由於材料滲入氫原子造成機械性能的嚴重退化，進而發生脆斷現象，這些都是需要克服的技術問題。
而我們的大潭發電廠7號機，剛好同美國Long Ridge電廠7HA.02機型的燃氣輪機，甚至是未來的大潭8號機及9號機，台中興達新建燃氣機組的5部機組，都是類似於7HA.02機型的機組，最高可混燒50%的氫氣，而奇異公司內部實驗表明，混燒50%的氫氣，約可減少23%的二氧化碳排放，如果未來確實可行，這將是對台灣環境有著莫大的貢獻。
但就如我們前面所言，混氫燃燒需要大量的氫氣來源，以台灣自身氫氣的產能，實在是難以供應一座電廠的一天用量，而仰賴進口就一樣回歸到成本問題，但我們還是可以以低混氫比例燃燒的方式邁出第一步，減少氫氣的使用量，並期許將來可望藉由它廠經驗，複製成功模式至台灣本島，雖然有些問題仍待克服，但在全球碳中和的趨勢下，台灣電力公司身為台灣電力的領導者，在這方面，仍需向世界證明我們可以以具體行動支持能源轉型，除了要接軌國際永續趨勢、更要引領台灣永續風潮，呼應國際2050淨零目標。
以上是本週世界電力新聞週報的整理報導，國際上電力的大小事，我們會持續密切關注並且跟大家分享，若喜歡我們的頻道歡迎與好朋友分享喔！我們下週再會!
首先，我們得先知道為什麼要混氫，發電廠內的燃氣輪機經由燃燒天然氣產生熱能，並經由膨脹作功產生動能發電，而燃氣輪機的其中一個優點則是可燃燒天然氣以外的燃料，例如氫氣，氫氣是一個極佳的燃料，其氫的優點是組成成分並不含碳，燃燒後不會有二氧化碳的產生，所以說，以天然氣混合氫氣燃燒，其中的混氫比例越高，對於二氧化碳的排放比例就越低。
回到Long Ridge電廠，該電廠坐落於美國俄亥俄州境內且占地超過1,600英畝，於2019年開始建造，其電廠發電設備為一部485MW發電量之複循環機組，在2020年10月Long Ridge能源公司宣布與奇異公司合作，將計畫發展為混氫燃燒的示範機組，也將會是美國第一個專門使用氫氣燃燒的發電廠，該機組使用奇異公司7HA.02型號之燃氣輪機，最初計畫混燒5%的氫氣，隨著時間推移，最終預估將在10年內達到使用100%綠氫燃燒發電。
對於氫氣混合的初步測試，Long Ridge電廠將使用附近工業副產品的氫氣混合燃燒，長期計畫為利用俄亥俄河的水，通過電解的方式產生綠氫，並混入燃氣輪機燃燒，達到完全零碳排，而電解所產生的綠氫，也可儲存於附近的地下鹽穴中，達到物盡其用的效果。
大家可能會想說，既然混氫燃燒可以減少碳排放，那怎麼全世界不一起來混呢? 其實混氫燃燒在工業及航空用渦輪機等技術方面已相當成熟，而在發電用渦輪機方面也有一定的進展，但在實際應用上並不多，其中最大的困難點就是成本問題，因氫氣燃燒所產生的熱值約為天然氣的三分之一，因此想維持相同的發電量就必須要有大量的氫氣可供燃燒使用，再來如果真的要貫徹淨零排放的宗旨的話，就必須使用綠氫燃燒發電，那成本可就真的是突破天際了。
還有一點就是大量氫氣輸送及儲存上的困難，我們都知道氫氣是一種高度易燃的物質，且氫的質量密度也低，在應用上面不如天然氣來的方便，儘管氫氣重量極輕，但體積卻非常大，故以氣態進行長程運輸效益偏低，另外還要考慮氫脆的發生，氫氣輸儲的管線及壓力容器在長時間使用下，由於材料滲入氫原子造成機械性能的嚴重退化，進而發生脆斷現象，這些都是需要克服的技術問題。
而我們的大潭發電廠7號機，剛好同美國Long Ridge電廠7HA.02機型的燃氣輪機，甚至是未來的大潭8號機及9號機，台中興達新建燃氣機組的5部機組，都是類似於7HA.02機型的機組，最高可混燒50%的氫氣，而奇異公司內部實驗表明，混燒50%的氫氣，約可減少23%的二氧化碳排放，如果未來確實可行，這將是對台灣環境有著莫大的貢獻。
但就如我們前面所言，混氫燃燒需要大量的氫氣來源，以台灣自身氫氣的產能，實在是難以供應一座電廠的一天用量，而仰賴進口就一樣回歸到成本問題，但我們還是可以以低混氫比例燃燒的方式邁出第一步，減少氫氣的使用量，並期許將來可望藉由它廠經驗，複製成功模式至台灣本島，雖然有些問題仍待克服，但在全球碳中和的趨勢下，台灣電力公司身為台灣電力的領導者，在這方面，仍需向世界證明我們可以以具體行動支持能源轉型，除了要接軌國際永續趨勢、更要引領台灣永續風潮，呼應國際2050淨零目標。
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