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資料時間:2019/3/12     提供者 : 林祥輝  
 

日本發表「氫氣・燃料電池戰略路線圖」,設定新的基本技術規格和細項成本目標,提出實現該目標的必要措施


摘要

日本經濟產業省於2019年3月12日公布「氫氣・燃料電池戰略協議會」制定的新「氫氣・燃料電池戰略路線圖(roadmap)」,以確保實現在「氫能基本戰略」和「第5次能源基本計畫」中所揭示的氫能社會目標[1]。

 

為實現氫能社會,新戰略路線圖中,(1)設定新的基本技術規格和細項成本目標,提出實現該目標的必要措施;(2)設立專家評估工作小組,對各領域進行評估和追蹤。參考圖1至圖4,主要技術和產品的目標綜整如下:

  1. 燃料電池汽車(FCV):2025年20萬台、2030年80萬台。FCV與混合動力車(HV)的價差,從目前的300萬日元縮減至2025年約70萬日元。2025年,FCV主要設備成本,燃料電池系統從目前約2萬日元/kW降至5,000日元/kW,氫氣儲存系統從目前約70萬日元降至30萬日元。
  2. 加氫站(ST):2025年320座、2030年900座。2025年,建置費從目前3.5億日元降至2億日元,營運費從目前3,400萬日元降至1,500萬日元。2025年,主要設備成本,壓縮機從目前9,000萬日元降至5,000萬日元,蓄壓器(高壓容器)從目前5,000萬日元降至1,000萬日元。在2020年7月東京奧運會和殘奧會上,展示加氫站透過遠程監控進行無人化操作。
  3. 燃料電池巴士:2030年1,200台。價格從目前1億500萬日元降至2020年代前半5,250萬日元;2030年左右自立化。
  4. 燃料電池堆高機:2030年1萬台。
  5. 擴大氫氣在卡車、船舶、鐵道領域的應用。
  6. 氫氣發電:2030年商用化。確定2020年左右在現有火力發電設備引進氫氣混燒發電所需的條件;氫氣專燒發電(1MW級燃氣輪機)的發電效率從目前26%提高至2020年的27%。
  7. 家庭用燃料電池系統(Enefarm):2020年左右自立化,2030年累計銷售達到530萬台。2020年左右實現質子交換膜燃料電池(PEFC)系統80萬日元、固態氧化物燃料電池(SOFC)系統100萬日元。2030年左右投資回收期限縮短至5年。
  8. 商業用、工業用燃料電池(FC):2025年左右實現市電同價,包括餘熱利用。低壓設備50萬日元/kW,發電成本25日元/kWh;高壓設備30萬日元/kW,發電成本17日元/kWh。發電效率:2025年左右超過55%,未來超過65%;耐久性:從目前9萬小時提高至2025年左右13萬小時。
  9. 氫氣成本:2030年30日元/Nm3、未來20日元/Nm3
  10. 褐煤製氫(日本和澳洲的褐煤氫氣計畫[2],化石燃料+CCS):2020年代前半,褐煤氣化的氫氣製造成本從目前數百日元/Nm3降至12日元/Nm3,液化氫氣槽的規模從目前數千m3增大至5萬m3,氫氣液化效率從目前13.6kWh/kg提高至6kWh/kg。CO2分離回收成本(CCS),從目前約4,200日元/t‐CO2降至2020年代前半2,000日元/t‐CO2
  11. 再生能源(綠能)製氫:2030年,水電解裝置成本從目前20萬日元/kW降至5萬日元/kW,水電解效率從目前5kWh/Nm3提高至4.3kWh/Nm3

 

日本氫氣・燃料電池戰略路線圖(整體)(詳如上文所述)

圖1、日本氫氣・燃料電池戰略路線圖(整體)[3]

 

日本實現氫能社會的產官學行動計畫(車輛和加氫站)(詳如上文所述)

圖2、日本實現氫能社會的產官學行動計畫(車輛和加氫站)[3]

 

日本實現氫能社會的產官學行動計畫(氫氣供應鏈)(詳如上文所述)

圖3、日本實現氫能社會的產官學行動計畫(氫氣供應鏈)[3]

 

日本實現氫能社會的產官學行動計畫(其他氫氣利用和全球氫能社會的實現)(詳如上文所述)

圖4、日本實現氫能社會的產官學行動計畫(其他氫氣利用和全球氫能社會的實現)[3]

 


評析

日本「氫氣・燃料電池戰略協議會」為實現氫能社會,在2014年制定了路線圖,並在2016年對其進行了修訂,之後分別制定和發表「氫能基本戰略」(2017年12月提出將氫氣作為無碳能源的新選擇)[4]、「第5次能源基本計畫」(2018年7月提出氫氣與再生能源結合的新能源選擇的方向性)和「東京宣言」(2018年10月國際氫能部長級會議上發表共同合作推動國際氫能社會),依據這些政策文件,2019年3月新制定「氫氣・燃料電池戰略路線圖」,在內容上有較大幅度修改。

 

2018年10月召開的國際氫能部長級會議,就實現國際氫能社會的政策問題和方向進行了討論,共同發表「東京宣言」,主要推動以下四項合作[5]:

  1. 為加速氫氣供應成本和FCV等產品價格的降低,進行技術合作,推動法規和標準的調和。
  2. 確保加氫站和儲氫系統等相關的氫氣安全性,並根據各地區特性建構氫氣供應鏈,擴大氫氣的使用,推動各國聯合研究開發。
  3. 調查和評估氫氣的潛力、經濟效果、CO2排放減量效果等,有助於提高和分享對於實現氫能社會的認知。
  4. 加強氫氣的教育和廣宣活動,提高社會的接受度,擴大商業上的投資。

 

我國為了建立永續能源系統和實現非核家園的目標,氫能列為我國綠能產業發展重點之一,目標在2025年氫能燃料電池設置達60 MW。因此,日本「氫氣・燃料電池戰略路線圖」提出相關技術和產品的成本目標,以及實現目標的措施,可做為我國今後推動氫能與燃料電池技術發展的參考,加速我國相關技術的商業化腳步。

 


參考資料

[1] 水素・燃料電池戦略ロードマップを策定しました,経済産業省,2019/3/12。

[2] 日本福島縣開始建造全球最大規模10 MW的氫氣製造系統,主要利用太陽光電的電力,每年生產、儲存和供應高達900噸規模的氫氣,能源知識庫,2018/8/9。

[3] 水素・燃料電池戦略ロードマップ(概要),水素・燃料電池戦略協議会,2019/3/12。

[4] 日本政府公布「氫能基本戰略」,提出2030年家庭用燃料電池530萬台、燃料電池汽車80萬輛、加氫站900座、氫氣成本30日元/Nm3等目標,能源知識庫,2017/12/26。

[5] 水素閣僚会議」を開催しました,経済産業省,2018/10/23。

 

 


關鍵字標籤 氫氣 燃料電池 氫能社會



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