荷蘭氫谷 歐洲氫能基地

氫能被視為最具發展潛力的替代能源,推動氫能車及加氫站的普及已成當務之急,串聯生產至消費端的氫氣產業鏈以期打造歐洲「氫谷」。

氫能如今被視為最具發展潛力的替代能源,推動氫能車及加氫站的普及已成當務之急。(攝影/金峰)
氫能如今被視為最具發展潛力的替代能源,推動氫能車及加氫站的普及已成當務之急。(攝影/金峰)

氫站、為再生能源而建的海港、專門教授燃料電池技術的學校,再加上一名關鍵人士:帕特里克.克努本(Patrick Cnubben),其主導荷蘭新能源聯盟(New Energy Coalition)的氫技術發展策略部門──這些要素構成了歐洲第一座「氫谷」(Hydrogen Valley)。

多年來,新能源聯盟一直在尋找天然氣替代能源,以推動荷蘭北部的經濟發展,該地曾經是歐盟地區最大的天然氣產地。

開採自北荷蘭斯洛赫特倫(Slochteren)氣田的天然氣,數十年來供應了荷蘭大部分地區所需用電,卻也頻頻在整個農村地帶引發地震,導致當地的百年老農場和教堂出現裂縫,威脅居民生命安全。

這類較輕微的地震肇因於抽取天然氣後在地底產生的空隙。二○○○年,荷蘭將其天然氣產量提高兩倍以上,以出口至德國、比利時和法國,而後地震發生得更為頻繁。

任職荷蘭新能源聯盟的克努本致力於在荷蘭北部打造「氫谷」,利用太陽能等再生能源生產綠氫。

根據官方數據顯示,在格羅寧根(Groningen)和德倫特(Drenthe)兩省,五十萬人口中約有40%受到了所謂「天然氣地震」(gas-quake)的影響。數千名村民憤而發起抗議,迫使荷蘭政府在二○一四年大幅縮減其天然氣產量,並承諾至二○二三年底全面停止開採。

生產綠氫的氫谷

天然氣的停產預期將使地區生產總值下降8~10%,而該產業的兩萬名勞動人口中有大多數人即將面臨失業,因此克努本和他所屬的新能源聯盟積極尋找替代能源,希望促進該地區的經濟成長。多年來,他們測試了許多解決方案,但似乎沒有一個方案像「綠氫」一樣,同時符合多方面的條件需求,包括就業、環境、基礎設施、融資等。

克努本現在被視為氫谷「建築師」;氫谷別名HEAVENN(H₂ Energy Applications in Valley Environments for Northern Netherlands),意即「荷蘭北部山谷環境的氫能源應用」。

荷蘭是歐洲最平坦的國家,因此就地形而言,氫谷不能算是山谷,之所以得此名,源於克努本以美國加州矽谷為藍本,企圖打造歐洲大陸上最先進的能源實驗基地。

此試驗工廠的前身為天然氣製造廠,設有電解槽等生產綠氫的設備。

氫氣可以透過讓電通過水來電解生成。當所用的電是由太陽能和風能等再生能源所生成,由此產生的氫氣因沒有碳足跡,稱之為「綠氫」。氫能以氣體或液體的形式儲存,需要汲取能量時,再於燃料電池中轉換為電能,並留下副產物:純水。

克努本表示,綠氫技術的發展,使該地區既有的天然氣基礎設施有了新的用途──儲存和運輸乾淨的氫。

最重要的是這種構成水的原子,可以幫助擁有一千七百萬人口的荷蘭,在二○五○年前達到歐盟諸會員國所設下的淨零排放目標,二○一九年底《歐洲綠色協議》(European Green Deal)亦將該目標納入其中。

創造需要:氫能車與加氫站

「氫氣就如一副貼合雙手的手套。」克努本一邊說著,一邊將他的氫能車開進名為「綠色星球」(Green Planet)的前衛多功能加氫站,這個加氫站是由荷蘭企業家愛德華.多爾騰(Edward Doorten)所創立。

電解槽需定期進行檢修。

克努本將氫氣噴嘴連接到他的汽車側面,按下「開始」鍵,然後往車體內注入壓力七百巴左右的分子流。這個過程只需約五分鐘即可完成,而為電動車電池充電則至少耗時三十分鐘。克努本從該處沿著向日葵和馬鈴薯田向北驅車四十分鐘,抵達位於澤伊德汶丁(Zuidwending)的HyStock氫氣試驗工廠。

工程師將地下天然鹽層鑽出孔洞,並用水慢慢淋溶出一個人工地下洞穴,供儲存天然氣之用。該洞穴位於一千兩百公尺深的地底,高達數百公尺,可以容納一座倒置的艾菲爾鐵塔(Eiffel Tower)。

目前澤伊德汶丁工廠主要用來緩衝天然氣供需波動,一旦氫氣開始規模化量產,該處洞穴也可用來儲存氫氣,但在此之前,工程師需要進行壓力測試,以了解洞壁和輸送管道的抗滲性,因為氫是宇宙中最小的原子,可以通過天然氣分子所不能通過的更小裂縫。

澤伊德汶丁工廠所屬的國家能源基礎設施公司Gasunie也在試驗生產氫氣。他們在天然氣壓縮設施周圍設置了大約五千塊太陽能電板,並為電解槽提供一兆瓦電力,供其生產氫氣。這些氫氣接著被壓縮到氣缸中,一路運送給交通運輸業的終端用戶。

其中一個終端用戶是「綠色星球」,即克努本造訪的加氫站,其為荷蘭北部唯一供應氫氣的地方,其他機構仍尚未準備好使用這種新燃料。

在埃姆沙文港口碼頭,一艘補給船正準備將大型風力渦輪機的柱子吊掛至另艘船上,以運送至離岸地帶設置海上風機。

克努本說明吸引第一批私人企業投資氫能產業的重要性,以及執行上的困難度。「我們陷入兩難,因為如果沒有加氫站,就沒人會買氫能汽車;但沒有汽車,也沒人願意投資加氫站。」他說。

創立「綠色星球」的多爾騰當初得到一筆來自歐洲的補貼經費,進而接下這個挑戰。「綠色星球」同時提供化石燃料和可再生燃料,讓所有開傳統汽車的人都有機會了解氫能汽車如何運作。

克努本希望「綠色星球」也能很快激勵荷蘭其他企業家跟進創業,因為在這樣一個比台灣還大的國家,只有六個加氫站,實在很難填滿汽車油箱。

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作者
英國劍橋大學,主修哲學、政治。 曾任路透社文字記者,目前為自由攝影師。 獲獎:瑪格蘭應急基金(Magnum Emergency Fund)、國際年度圖片獎(Pictures of the Year International)、世界新聞攝影比賽(World Press Photo Masterclass)
本文出自

北海道

【本期封面】攝影/安藤誠
彷彿凝視著鏡頭的北海道赤狐,是北海道的代表動物之一,從下巴到腹部長著白色體毛,耳朵內側及腳踝為黑色體毛。鏡頭後的攝影師安藤誠,長居北海道東部的鶴居村,是「亞洲最佳自然攝影」大獎常勝軍,也是北海道政府認證的專業戶外嚮導,帶領旅人深入觀察生態樣貌,並且學習守護這些珍寶。