
氫能與再生能源的互補關係(1)
過去十多年,全球能源轉型的主角是風電與光伏。其優勢很清楚:一旦建成,邊際發電成本極低,且不依賴燃料進口。按國際可再生能源署資料,2024年全球公用事業級電池儲能成本已降至約192美元/千瓦時,較2010年大幅下降。這反映出可再生能源配套技術正快速成熟。但風光發電的核心問題並未消失:太陽在白天發電,風力受天氣和季節影響,供電曲線與用電曲線並不完全匹配。
這種間歇性帶來兩個經濟後果。第一,是棄風棄光。當中午光伏大量出力、電網需求不足時,低成本電力反而無法完全消納。第二,是系統成本上升。電力系統不能只看每度電的發電成本,還要看調峰、備用、輸電、儲能和穩定性成本。當風光滲透率愈高,市場愈需要能跨小時、跨日甚至跨季節調節的工具。電池可以解決短周期波動,但若要把夏季過剩光伏轉移到冬季,或把大基地綠電轉化為工業原料,單靠電池並不經濟。
這正是氫能進入討論的背景。氫不是新的能源神話,而是一種把電力「化學化」的媒介。當可再生電力過剩且價格低廉時,電解水製氫可以把本來被浪費的電力轉化為可儲存、可運輸、可用於工業的能源載體。它的價值不在於取代所有儲能技術,而是在電力系統中補上電池難以覆蓋的長時儲能和跨部門耦合功能。
氫能儲能效率低但難替代
從純能量效率看,氫能並不佔優。電力經電解槽轉化為氫,再壓縮、儲存,最後若再經燃料電池或燃氣輪機轉回電力,整體效率通常僅約35%至40%,明顯低於電池的約90%。這正是為何在日內調峰、兩至四小時儲能等場景中,鋰電池更具成本優勢。若今天有一度太陽能電力要在晚上使用,最合理的方案大多是電池,而不是先製氫再發電。
但效率不是唯一指標。能源系統真正比較的是「在特定時間、特定地點、特定需求下,哪種方案總成本最低」。電池適合高頻充放、短時平衡;氫能適合長時間儲存(數週至數月)、大規模能量搬運及難電氣化場景。尤其在鋼鐵、化工、煉油、航運、航空燃料和高溫工業熱等領域(這些部門合共佔全球約20%的CO₂排放),直接用電並不總是可行。氫氣及其衍生物如氨、甲醇、合成燃料,便具備更高的系統價值。
國際能源署指出,當前可再生氫的生產成本一般仍是未減排化石燃料製氫的1.5至6倍,這說明綠氫仍處於成本爬坡階段。但成本差距若放到下游產品中,有時會被攤薄。例如低碳鋼、綠色化肥或合成燃料的終端溢價,未必等同於氫氣本身的成本溢價。這也是投資分析中容易被忽略的一點:氫能的經濟性不能只看「每公斤氫多少錢」,還要看它替代的是哪一種燃料、哪一種排放成本,以及最終產品是否能取得綠色溢價。
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