面對全球 2050 淨零排放挑戰，台灣電力能源轉型正迎來關鍵里程碑。台電攜手中央研究院，成功研發「去碳燃氫」技術，不僅於 2023 年發出全台第一度氫電，更選定興達電廠作為示範基地，力拚 2028 年達成混氫發電 20% 目標。這項技術透過裂解甲烷分子，在發電前先將碳轉化為固體碳鎖住，大幅降低二氧化碳排放。

除了燃料革命，興達電廠正展開 5MW 規模擴大測試，並引進 AI 智慧無人機精準檢修與防災微電網技術，全方位提升電力系統韌性。本文深度拆解氫能發電的科學原理、實踐挑戰與循環經濟價值，帶您直擊台電 80 週年綜研所研究成果，見證台灣如何從分子層級重塑能源結構，邁向永續、穩定的電力新紀元。

⚛️ 氫能時代來了！直擊興達電廠 5MW 混氫測試，科技創新如何打造 2028 綠能電力網？

📋 快速導覽

1. 引言：全球能源轉型下的台灣路徑

2. 核心技術：去碳燃氫的科學革命

3. 實踐基地：興達電廠的轉型與挑戰

4. 智慧電力：韌性電網與 AI 檢測應用

5. 未來佈局：氫能儲能與 80 週年研究成果

6. 深度分析：2028 年 20% 目標的社會經濟效益

7. 結論：跨世紀電力傳承的永續承諾

🌏 一、引言：全球能源轉型下的台灣路徑

在 21 世紀的今天，全球氣候變遷已不再是教科書上的科學預測，而是演變成了一場迫在眉睫的生存威脅與全球經貿競爭的新賽局。自 2015 年《巴黎協定》簽署以來，全球正式進入了「去碳化」的倒計時。這不僅是環境保護的議題，更是一場關於能源主權、產業競爭力與國際貿易稅制的全面革命。

隨著格拉斯哥氣候公約（COP26）與隨後各屆峰會的共識，全球超過 130 個國家紛紛提出「2050 淨零排放」的法定目標。這意味著在短短不到 30 年的時間內，人類必須將支撐了兩世紀工業文明的化石燃料體系，徹底翻轉為零碳或低碳的能源結構。

🔬 二、核心技術：去碳燃氫的科學革命

📍 1. 什麼是去碳燃氫？

傳統的天然氣發電是將甲烷（CH_4）燃燒，過程產生二氧化碳（CO_2）。而「去碳燃氫」則是利用熱裂解技術，在進入燃燒室前，先將甲烷分子「拆解」。

這道公式背後的意義非凡：原本會變成溫室氣體 CO_2 的碳原子，被轉化為固體碳（碳黑）；留下的氫氣則進入渦輪機發電，產物僅有水蒸氣。

📍 2. 技術分級與台灣優勢

在國際氫能分類中，台灣目前專注的這項技術具有極高的淨零價值：

📍 3. 中研院的研發突破

台電與中研院合作的核心在於「觸媒」與「熱傳效率」。2023 年 9 月，雙方成功串接 65kW 微氣渦輪發電機，發出台灣第一度「去碳氫電」。這證明了去碳後的氫氣可以直接與現有燃氣機組對接，大幅降低了硬體更換的門檻。

🏭 三、實踐基地：興達電廠的轉型與挑戰

興達電廠坐落於高雄永安，長期以來是南台灣的電力心臟。面對淨零趨勢，興達電廠不只是「舊瓶裝新酒」，而是透過結構性的改造，將燃氣機組轉化為低碳氫能的核心實驗室。

📍 1. 從 65kW 到 5MW 的規模擴張：技術爬坡的艱辛路徑

技術的放大絕非單純的數值相加，而是流體力學與熱力學的全新考驗。

• 初期測試 (65kW) 的科學價值：

  在 2023 年 9 月達成的 65kW 測試，主要目標在於驗證「去碳燃氫」產出的氫氣純度是否足以支撐渦輪機運作。這階段成功克服了催化劑在高溫下的活性衰減問題，並確認了固體碳可以被有效分離而不阻塞管道。

• 中期擴大 (5MW) 的工程挑戰：

  現在正進行的 5MW 擴大測試，難度在於「熱量整合」。在大規模反應爐中，如何維持恆定的裂解溫度並減少熱損耗？這需要精密的熱交換系統。此外，氫氣產量增加後，如何與天然氣管線進行「即時精準配比」，確保發電頻率不因燃料熱值波動而抖動，是此階段的核心。

• 2028 年 20% 混燒的終極願景：

  當規模提升至百萬瓦（MW）級別時，興達電廠將成為全球少數具備商業規模混氫能力的複循環電廠。這代表台灣在氫能應用鏈中，已從「追隨者」躍升為「技術輸出者」。

📍 2. 混氫比例的進階挑戰：攻克微觀物理的障礙

混氫比例每提升 1%，都是對現有鋼鐵設備的極限測試。

• 🔥 回火效應：燃速的競賽

  氫氣的層流火焰速度約為 2.6-3.2\text{ m/s}，遠高於甲烷的 0.38\text{ m/s}。這意味著如果氣流速度不夠快，火焰會順著管道「燒回去」。台電工程團隊與渦輪原廠合作，研發出噴嘴的新型幾何構造，利用微噴技術將火焰分割為數千個微小火苗，有效壓制回火風險。

• 🧪 氫脆化：看不見的裂痕

  氫原子是宇宙中最小的原子，它們會鑽入鋼材的金屬晶格，使原本具備韌性的鋼管變得像玻璃一樣易碎。為此，興達電廠必須進行大規模的管道材質普查，針對關鍵接頭更換為高鎳合金或施加陶瓷塗層，這是一場浩大的「電廠血管翻新工程」。

• 🌬️ NOx 控制：熱力學與環保的拉鋸

  氫能燃燒溫度極高，會促使空氣中的氮與氧結合產生氮氧化物（NOx）。為了不增加空污負擔，台電採用了「稀薄預混燃燒」技術，並配合精密的水蒸氣噴入冷卻系統，確保在減碳的同時，其他排放指標依然優於環保法規標準。

🛡️ 四、智慧電力：韌性電網與 AI 檢測應用

能源轉型不只是換燃料，更要換「大腦」。台電在數位轉型上的佈局，是確保電網在極端環境下生存的關鍵。

📍 1. 防災微電網：孤島運轉功能深度剖析

「微電網（Microgrid）」是將特定區域轉化為電力自治區的技術。

• 技術核心：能源管理系統 (EMS)

  孤島運轉最難的是「瞬間平衡」。當主電網斷開時，微電網內的太陽能可能太強、負載可能太弱。台電綜研所研發的 EMS 系統能在毫秒等級內，調度電池儲能系統吸收或釋放電力，維持電壓穩定。

• 社會意義：從「大停電」到「局部點亮」

  在過去，全台大停電意謂著全面崩潰。但在防災微電網普及後，醫院的呼吸器、避難所的通訊、甚至是關鍵的消防幫浦都能維持運轉。這不僅是電力議題，更是國家安全等級的民生保障。

📍 2. AI 智慧無人機：電廠檢修的數位孿生

傳統檢修依賴「經驗」與「肉眼」，而 AI 無人機則賦予了電廠「全知視覺」。

• 全方位檢測： 搭載多光譜與熱顯像鏡頭，無人機能在電廠運轉中進行檢測，不需停機等待冷卻。

• 數據驅動的預防性維護：

  過往是「壞了才修」，現在是「預測會壞提前修」。AI 模型會比對過去五年的影像資料，若發現某處焊道有千分之一公釐的位移，便會自動發出警示。這種「數位孿生（Digital Twin）」的概念，讓興達電廠的可用率大幅提升。

🔋 五、未來佈局：氫能儲能與 80 週年研究成果

📍 1. 2027 年氫能儲能示範系統：解決綠電的「間歇性」

氫能不只是燃料，它更是完美的「能量載體」。

• 跨季節儲能的唯一解：

  鋰電池僅能應付數小時的電力調度，但氫氣可以儲存在地下鹽穴或高壓槽中長達數月。台電在光電案場旁設置 MW 級氫能系統，是為了驗證「Power-to-Gas」的完整路徑。

• 系統架構：

  1. 電解槽： 吸收中午過剩的光電。

  2. 純化與壓縮： 將氫氣濃縮。

  3. 儲存槽： 穩定的能量庫存。

  4. 燃料電池/混燒機組： 在夜晚或無風日釋放電力。

📍 2. 跨世紀的電力傳承：從陳澄波到綜研所

在板橋「電幻 1 號所」展出的陳澄波作品《水源地附近》，畫中描繪的正是早期發電廠的風景。這幅畫不僅是藝術，更是電力史的見證。

• 從火力到腦力：

  綜研所的現址即是畫中的電廠現址，這象徵著台電從「體力勞動的發電場」轉向「智慧密集的研究中心」。這 60 項研究成果（包含電力韌性、數位化、淨零技術）是台灣面對下一個 80 年的底氣。

• 免費展覽的教育價值：

  展覽持續至 2026 年，其目的在於消弭大眾對能源轉型的資訊落差。透過互動裝置，年輕一代能理解「度電背後的科學」，培養未來的能源科技人才。

🔎 六、深度分析：2028 年 20% 目標的社會經濟效益

興達電廠的混氫發電計畫，其影響力遠遠超出了電力工程本身。這是一場涉及台灣國際競爭力、產業升級與環境永續的全面轉型。

📍 1. 減碳效益的量化與國際戰略意義

A. 碳足跡的精準削減與年度盤點

當興達電廠達成 20% 混氫發電時，每小時減少 90 公斤的碳排放。若以發電機組全年運轉 7,000 小時估算，單一機組一年即可減少高達 630,000 公斤（630 公噸） 的二氧化碳排放。

• 森林等效價值： 根據數據，一棵樹每年平均吸收約 12 公斤 $CO_2$。這意味著興達電廠的這項技術突破，其減碳成效相當於在台灣土地上額外種植了 52,500 棵成熟樹木。

• 能源效率的隱形提升： 去碳燃氫技術在裂解過程中產生的餘熱，若能進一步回收至複循環機組，將使整體能源利用率再向上推升 2-3%。

B. 應對歐盟 CBAM 與全球供應鏈壓力

台灣作為出口導向國家，歐盟的「碳邊境調整機制」以及美國可能推出的相關法案，是台灣企業的巨大壓力。

1. 降低電力係數： 台灣製造業的碳足跡很大程度取決於「電力排放係數」。台電混氫發電能有效調降電網整體的碳強度。

2. RE100 企業的剛性需求： 台積電等國際大廠承諾使用 100% 再生能源。氫能作為「零碳基載」的一環，能提供比風光電力更穩定的綠電來源，幫助企業達成減碳指標，維持其在 Apple、Google 供應鏈中的地位。

📍 2. 「固體碳」的循環經濟：化廢為寶的材料革命

傳統製氫最令人詬病的是產生 $CO_2$，但「去碳燃氫」將碳元素轉化為固體碳（Solid Carbon），這直接開啟了兆元級的材料市場。

📊 固體碳（碳黑/石墨）的應用領域與產值分析

C. 建立本土供應鏈的經濟防禦力

目前台灣高性能碳黑多依賴進口。透過去碳燃氫，台灣能實現「能源副產品」的內循環。這不僅解決了碳排放問題，更讓台電從單純的「能源供應者」轉型為「高階材料供應商」，創造多樣化的營收來源，緩減電價上漲壓力。

💡 七、專家觀點與建議：台灣氫能的下一步

氫能經濟的建立並非一蹴而就，興達電廠的成功僅是起點。針對未來佈局，專家提出以下深度建言：

📍 1. 加速建構全島「氫能供應鏈」

目前興達電廠的氫氣來源主要依靠天然氣裂解，這在轉型期是必要的技術過渡。

• 短中期建議： 擴大去碳燃氫規模，利用現有的天然氣管線基礎設施進行小比例混輸。

• 長期目標： 結合離岸風電與太陽能，在綠電過剩時進行「電解水製氫」。透過「去碳燃氫」與「電解綠氫」雙軌並行，確保台灣在不同季節、不同氣候下都能有穩定的氫氣供應。

📍 2. 法規標準化：從「工業氣體」到「能源載體」

台灣目前的法規將氫氣視為高壓、易燃的危險工業氣體，這限制了其在民生與交通端的應用。

• 建立專門法規： 建議參考德國與日本，制定《氫能基本法》，將氫氣定義為國家戰略能源。

• 加氫站佈局： 除了發電，應同步規劃交通用加氫站，讓大型氫能商用車（如物流車、公車）能與發電體系共享氫源。

📍 3. 跨部會與跨國合作的戰略佈局

去碳燃氫技術涉及能源、環保、經濟、科技四大領域。

• 技術轉移機制： 中研院的研發成果應透過更便捷的管道授權給民間企業，讓台灣形成氫能產業聚落。

• 國際接軌： 台灣應積極與澳洲、加拿大等氫能輸出大國建立策略聯盟，確保未來大規模進口液氫或氨的來源穩定。

📍 4. 公眾溝通：建立「安全、透明、科技」的品牌形象

公眾對氫氣的印象常停留於「易燃易爆」。台電應持續利用「電幻 1 號所」等展館：

• 科學普及： 透過視覺化模型展示氫氣極輕、極易擴散的物理特性（其實比瓦斯外洩更安全）。

• 社區互惠： 在氫能示範點附近建立綠能教育中心，讓居民參與轉型紅利，減少社會摩擦力。

🏁 結論

台電 80 週年的這份「去碳燃氫」成績單，不僅是技術上的肌肉展示，更是一份對土地的莊嚴承諾。從 1968 年的電力研究所到如今的綜合研究所，台灣的電力發展已從單純的「供給側管理」進化到了「分子級技術革命」。

興達電廠 2028 年的 20% 目標，將是台灣能源史上的分水嶺。 它代表著我們不再是被動接受燃料價格波動的小國，而是有能力透過科技手段，將化石燃料「去碳化」並轉化為高值材料的先進國家。

下一個電力盛世，正由「氫」點燃；而台灣，已在風口浪尖準備起飛。

專營台灣/日本/泰國/越南

工業地產/房地產 買賣出租

物件眾多、無法即時刊登

請直接加LINE ID:803033

0981-681-379 曾先生  告知需求

相關連結

新青安房地產租售專區
👉🏻 https://www.yungsheng.com.tw/HouseList.aspx?AC=0&s=YS011

詠騰廠房租售專區
👉🏻 https://www.yuteng.com.tw/?f=2ab1f4

詠騰工業地租售專區
👉🏻 https://www.yuteng.com.tw/?f=2ab1f4

詠騰農/建地租售專區
👉🏻 https://www.yuteng.com.tw/?f=013b70

詠騰歷年成交專區
👉🏻 https://www.facebook.com/h56792000/?locale=zh_TW

詠騰社群連結

官方Facebook粉專👉🏻https://www.facebook.com/www.yuteng.com.tw

官方IG👉🏻instagram.com/yuteng.tw?igsh=MXM5Y2Vib2J4NDEzcw==

官方Tiktok👉🏻tiktok.com/@yutengtw

官方Youtube👉🏻https://www.youtube.com/channel/UCuJkPV3xU7YNnFJV9c_yrXQ