專欄
德國更新氫能策略，邁向氫能大未來！
德國將氫能擴大應用到一般民眾的生活中，氫能熱水器問世，未來氫氣也可以透過管線輸送到家戶中。不管是用在民生、交通或工業上，都得用再生能源製氫，才能真正降低排碳。這麼大量的綠氫從哪裡來？德國的國家氫能戰略，如何將氫能大未來化為具體的執行計畫？
氫氣取代天然氣！德國推氫能熱水器
德國人家家戶戶都有鍋爐，利用天然氣加熱、提供房屋暖氣或是燒熱水，現在他們要用氫氣取代天然氣。
氫能熱水器的外觀，就像台灣的熱水器一樣，氫氣是從下方管線輸入，而且完全由氫氣運作。（圖／獨立特派員）
德國萊因集團能源設備測試中心經理Mario Reimbold說：「一旦氫進入裝置，它將與周圍的空氣混合。就像天然氣一樣，它將以一定的比例混合，然後在燃燒室中被點燃，產生火焰。」而一般熱水器燒天然氣，會產生二氧化碳跟水，但氫氣燃燒後，就只會產生水。
但氫能熱水器要真實進入家庭，得透過管線，把氫氣送進家家戶戶。Mario Reimbold表示，目前德國正在不同的城鎮試驗，將現有天然氣網路中混合20%氫氣，效果非常好。
如果混合氫氣超過20%，現有天然氣管就必須更新，歐盟已經制定歐洲氫骨幹計畫，長達28000公里的氫能管線將遍布歐洲，德國國內也盤點了通往用戶的天然氣管。
德國聯邦外貿與投資署氫能專家Raphael Goldstein說：「60%的基礎設施已經存在，因為我們將對天然氣管道進行翻新，其中的一大部分，將轉換成氫管道。」
家家戶戶如果都要裝氫能熱水器，如何確保裝置的可靠性，要第三方機關來把關。德國萊因集團氫能中心負責人Thomas Fuhrmann說：「我們的公司與產業、政府、國際組織一起合作，共同制定非常明確的規則，如果這些規則被遵守，氫氣的安全使用就可以得到保證。」
德國能源轉型之路氫氣從哪來？
埃瓦爾德廢棄的煤礦場旁，豎起大大的風機，礦業城鎮黑爾滕，正要轉型成氫能之城。德國萊因集團氫能中心工作人員Steffen Laubrock說：「我們從黑爾滕用戶中心外面的風機，獲得再生能源，最終將其轉換為氫氣。」
戶外風力發電產生電能，在電解槽中，將水分解成氫，是已經很成熟的鹼性電解技術。（圖／獨立特派員）
在過濾系統淨化過後的純氫，經過壓縮就可以儲存在大型的儲氫槽中，用來供應一旁的加氫站。除了這種成熟的鹼性電解技術，德國製氫也有使用PEM質子交換膜電解技術，還有另一種研發中、成本更低的製氫科技AEM。
德國北萊茵西伐利亞邦北部的一片公園裡有個白色貨櫃屋，這裡有全世界第一台兆瓦級的AEM陰離子交換膜電解槽。德國Enapter公司CTO Jan-Justus Schmidt表示，PEM製氫技術需要使用大量稀缺且昂貴的材料，使用AEM技術則可以使用非常常見的材料來製作電解機組堆疊，將水分解為氫氣和氧氣。
超過四百個鞋盒大小的電解模組堆在一起，一天可以生產450公斤高純度氫氣。（圖／獨立特派員）
這個貨櫃生產的氫氣，透過管線供給這家公司在三公里外的園區發電，加上太陽能，研發基地的能源完全可以自給自足。這個生物能源園區其實是當地政府與市民合資蓋的，15年來發的電，已經超過當地民眾用的4倍。透過賣綠電，市民一年可以拿回6%的回饋金，也創造就業機會，甚至還讓鄰近的明斯特大學進駐，研究結合氫氣與生物氣體，讓生物氣體生產更有效率。
氫能發展刻不容緩德國更新國家氫能戰略
如何克服民眾對氫能安全的擔憂？德國薩爾貝克市氣候保護部長Martin Sammler說：「關鍵在於讓人們透過正確管道獲得資訊，讓他們提出問題，透過溝通降低人們的擔憂。」
德國2020年制定國家氫能戰略，俄烏戰爭後，天然氣出現缺口，更凸顯氫能轉型的重要性。因此在2023年再次更新內容，將2030年的氫氣需求量提升為130太瓦時，除了國內產氫量必須提升一倍，50-70%還是得從國外進口。
不過，在其他國家投資再生能源製氫，再輸送到德國，也引來新能源會不會成為新殖民主義的批評，海外產氫計畫能不能創造雙贏，還得等待時間驗證。當綠氫可以大量進口，專家也計算出到了2030年，德國綠色氫氣價格可望降低到趨近於藍氫、甚至是灰氫，每公斤大約2-5歐元，就算市場還是無法負擔，也有補貼機制。
德國透過務實的計畫，將氫氣用量、進口、運輸及產業應用，化為執行策略。而台灣政府也有氫能規劃草案，預計2050年9-12%的發電量將採用氫能發電，到時候台灣用的氫，只有一成是自產，九成必須仰賴進口。但自產氫的再生能源從哪來？又要從哪裡進口？還有進口後如何轉換，都必須及早規劃。
（※林珍汝 賴振元／採訪報導）
