參考資料之來源及日期:BEHYOND Project: Innovative Modular Solution for Hydrogen Production from Offshore Wind , 2022.02.
網頁:https://electra.cigre.org/320-february-2022/global-connections/behyond-project-innovative-modular-solution-for-hydrogen-production-from-offshore-wind.html
參考資料之作者:Alex Luigi Coronati (EDP NEW)、Karan Narayan (EDP NEW)、 Mafalda Magro (EDP Innovation)
離岸風電建置成本高,除由政府相關政策枎植外,為吸引投資者、融資者投入,來自葡萄牙能源公用事業公司(EDP) 2,020年發起一項研究計畫,即利用離岸風電製氫,為風力發電開發商創造新商機,提供賣電以外新的收入來源,預計於2,025年達到商業化目標。若其技術及商業模式成熟,亦有利於我國離岸風電產業發展。
參考資料作者Alex等為該項計畫研究人員,提出設計概念是在風力機周圍設置海上氫氣生產設施,包括所有輔助系統及所需基礎設施。其等透過技術經濟模型分析結果,提出兩種系統配置,即「分散式純氫系統」及「集中式混合系統」。此二系統是相對較優化,並具成本效益,可符合不同需求及在不同環境下配置。
「分散式純氫系統」係將氫氣生產設施設置在每一架風力機周圍的浮動平台,產生的氫氣匯集至海底集管,再透過單一管道直接輸送到陸地。其氫氣所需之電解槽容量採用與目前最先進的電解槽一樣方便,並可分階段投資。「集中式混合系統」係將氫氣生產設施設置在底部固定之專用平台,可同時生產氫氣及輸出電力。每一個平台即是一個小的變電站,亦可分階段投資。
Alex等表示在工程設計上,製氫關鍵子系統包括水處理、電解槽及壓縮機。其中水處理子系統需要海水反滲透(SWRO)及電去離子(EDI)技術淨化海水。電解槽子系統採用質子交換膜(PEM)技術電解水產生氫。壓縮機子系統以往復活塞或隔膜來壓縮及輸送氣體。
這項計畫除了對離岸風電製氫提供相關裝設技術研究外,也提供運轉、維護及除役策略相關評估。最後階段將會透過供應鏈產業成熟度評估及風險管理策略實施,以供識別、量化及減輕所有開發階段固有的風險,俾使離岸風電製氫成為一項可融資之投資。
Alex等在文章中提供歐盟委員會認為到 2,050 年,氫能將佔歐洲最終能源需求的 16%。我國目前對於氫能使用需求尚不多,然而能源使用高度仰賴進口,過度依賴進口會有很大的風險,於國際局勢不穩定時,能源價格大幅波動,連帶會影響國內的電力供應成本,甚至會有能源供應斷炊的風險,因此未來有需要多方開發新能源使用。我國政府已全力推動離岸風電發展,目前已在第二階段潛力場址興建,預計2,026至2,035年進入第三階段區塊開發。風場開發商未來或可參考Alex等研究成果,將氫氣生產設施納入設計,提高其投資效益。
(有關葡萄牙能源公用事業公司離岸風電製氫研究計畫後續研究情形可至其專屬網站https://www.behyond.eu/查詢)
經濟部能源局111年度「電力工程技術規範及高壓用電設備管理計畫(2/3)」
台灣綜合研究院電力工程研究團隊 編輯
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