推動「碳中和」,日本的三道障礙(上)

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2019 年,豐田在加州展出其氫能車。 圖片來源:Yichuan Cao/NurPhoto via Getty Images

為了實現 2050 年「碳中和」(carbon neutral)目標,協助企業從事減碳相關的技術研發,日本政府計劃創設一個規模 2 萬億日元的基金,但這個計劃如今看來面臨三道難解的障礙。

所謂的碳中和,就是將溫室效應氣體,包括二氧化碳等的碳排放量,以森林吸收等方式在其他地方減少,正負抵消之下,最後實質排放量達到零的效果,也稱為淨零碳排。

但日本要實現碳中和,可謂困難重重。以重啟核電來說,既已徹底喪失國民信賴,又遲遲無法決定核廢料最終去處,眼前就有一道道關卡需要克服。再生能源的引入量,也遠遠落後領先的歐洲國家。2017 年發電量中再生能源(含水力發電)佔比,日本只有 16%。另一方面英國 29.7%、德國 33.6%,都比日本高出約一倍。

因此為了實現碳中和,日本政府於 2020 年底發佈「綠色成長戰略」(グリーン成長戦略),將氫與氨視為關鍵的戰略資源。以氫為例,即使燃燒,也不會產生二氧化碳,也不須擔心資源枯渴,可謂「夢幻能源」。然而要普及,必須突破三大障礙。

首先就是價格障礙。目前日本一年流通的氫氣約 1 萬公噸,而戰略目標是加速將氫應用在發電、運輸、製鐵等,2030 年目標最高使用量為 300 萬公噸,2050 年更大增為 2,000 萬公噸。而達標的前提,是氫價必須在 2030 年降至每 Nm³(標準立方米)30 日元,2050 年再降至 20 日元以下。

然而目前搶先引入利用氫氣的燃料電池車(FCV),氫氣站的售價約為每 Nm³ 100 日元,還有不小的價格差距。而且為了普及 FCV,「其實賣愈多賠愈多」,關係人士表示,就連這樣的價格也反映不了實際成本。

只有大幅提高消費需求,才能夠壓低成本;但價格居高不下,需求便難以增長。這個「先有雞還先有蛋」的兩難問題,已成為氫氣要普及利用的枷鎖。因此 2020 年 12 月 7 日,岩谷產業、豐田汽車、三井住友金融集團等 88 家公司,成立「氫能源價值鏈推進協議會」(水素バリューチェーン推進協議会),供需雙方才剛開始攜手合作。

第二個障礙,就是製造氫氣時產生的污染。由於目前工業用氫氣是由天然氣提煉而成,過程中會產生二氧化碳。要實現真正的脫碳目標,關鍵就在於製造方法。運用風力或太陽能等再生能源電解水,製造過程就不會產生二氧化碳,稱為綠氫。但日本再生能源價格高昂,短期內也難以實現。

另一個壓低價格的新嘗試,則是 J Power 和岩谷產業等公司注意到,澳洲存在大量未利用的褐煤(指含多水分與雜質的低品質煤),加熱分解後可產生氫氣。雖然關係人士表示,「2030 年能否達成政府 30 日元的目標,還是未知數」,但 2 月已開始在澳洲著手提煉氫氣。

不過褐煤製氫的過程中,仍會產生二氧化碳,未來目標是與澳洲政府等合作,經由碳捕捉與封存(CCS)技術將碳封埋在地底深處。但 CCS 距離商業化還有一段路要走,而且成本還是會反映在售價上。

新能源產業技術綜合開發機構(NEDO)統括研究員大平英二指出,要降低氫價,除了降低設備成本外,「關鍵在於,能以多低的價格購買到再生能源」。

專家認為,日本政府描繪的「氫社會」願景要成真,就不能受限於現有概念,必須盡快讓再生能源成為主力電源。這將是困難重重的道路。