減碳潛能:探索三項關鍵技術

人類必須儘快踏上可持續未來之路。我們在生活、出行和工作上的減碳行動已取得進展,但能趕上氣候變化的速度嗎?隨著社會迎接電動車、電池儲能方案和綠色氫能等新興技術,我在這篇網誌會探討這方面的成就及挑戰。

 

撰文:中電控股有限公司首席執行官蔣東強先生

 

 

 

 

科技與創新引領我們進入能源新時代,開創了之前難以想像的無限可能。綠色未來看似近在咫尺,但我們必須付出相當的努力,才能牢牢把握當中的機遇。

 

毋庸置疑,可再生能源及其他綠色能源的顯著發展,讓我們在減碳方面取得莫大進展,以應對氣候變化帶來的災難性影響。然而,透過推廣不同的電氣化舉措,特別是電動車,去協助客戶減碳亦同樣重要。與此同時,現時一些相關技術如儲能設施和綠色氫能等零碳燃料的發展也越來越成熟,成為減碳工作的關鍵一環。但我們該問自己:我們做得足夠嗎?我們的行動夠迅速嗎?

 

運輸系統電氣化的速度能滿足減排的需要嗎?電池儲能系統是否已廣泛應用,足以帶來真正的改變?綠色氫能技術又是否正按計劃發揮其轉型革新的潛力?

 

這些問題均不容忽視,因為全球正面對需要同時減碳,又能平衡社會對能源安全和經濟穩定的兩難局面。

 

 

驅動電氣化

 

自從Tesla Roadster於2008年面世,成為首架充電後續航力超過390公里的全電動車以來,電動車行業的發展一日千里。根據國際能源總署的數據,電動車在全球汽車銷量的佔比已從2018年的2%,升至2023年的18%。

 

總部位於巴黎的國際能源總署預計電動車在2024年的銷量將進一步增加,全球每賣出5輛汽車,就有1輛是純電動車或混合動力車

 

由此看來,電動車市場正進入關鍵時刻,銷量由以往的可觀增加轉為急速增長。彭博今年對電動車普及率的分析顯示,已有31個國家的全電動車佔新車銷量比率高於5%。這個百分率被視為電動車邁向普及化的轉捩點,一旦解決了成本高昂、基建不足和車主對續航力疑慮等問題,電動車便會成為主流。

 

減碳潛能: 探索三項關鍵技術 減碳潛能: 探索三項關鍵技術

資料來源:國際能源總署(2024)的全球電動車數據分析工具 
* 電動車包括純電動車和混合動力車

 

 

中國內地正帶動全球電動車興起,於2024年上半年已售出近494萬輛電動車,較去年同期增長近32%。國際能源總署預測今年中國的電動車銷量將升至接近1,000萬輛,佔汽車總銷量約45%。

 

深圳現時的超級充電站數量已經超越加油站。超級充電站數量激增,不但加快了充電過程,也大幅推進深圳電動車的普及率。被譽為「綠色未來之城」的深圳,預計將於2025年前擁有近750,000輛電動車

 

香港同樣位於全球前列,已經有超過94,000輛登記電動車,佔所有私家車接近15%,在2024年首6個月新登記的私家車中,更有四分之三是電動車。為應對電動車的增長,政府計劃在2027年中之前,把充電樁的覆蓋網絡擴展至大約200,000個,並鼓勵更多營運商引入相信以電動車為主的零碳排放公共巴士。

 

先進的電池技術使電動車變得更普及、更實用和更環保。

 

 

中華電力一直在香港推廣電動出行方面發揮重要的角色。除了自2009年開始在供電範圍設置免費電動車充電站外,我們為已申請政府資助安裝電動車充電基礎設施的私人住宅大廈,提供一站式技術支援和客戶服務。

 

我們也支持政府的公共交通及商用車輛電動化計劃,及為九龍巴士(一九三三)有限公司就電動巴士車廠的供電安排提供技術建議。

 

此外,自「電動出行同盟」於去年成立,我們加深了與同盟的夥伴合作,以促進技術交流和推動電動商用車普及化。中電正為一家電動車充電營運商特別設計一個戶外變電站,以容納變壓器和開關設備,支援其高用電需求的戶外充電站運作,確保提供充足的供電容量之外,也有助大幅減低相關的時間和成本。

 

中電與香港電訊的合資企業Smart Charge (HK) Limited主要為住宅市場提供付費的一站式電動車充電方案。此外,中電旗下商業能源服務公司中電源動(CLPe)的電動出行團隊,專注於為商業車隊營運商提供靈活的充電服務方案。

 

轉用電動車是減碳進程中重要的一環。各國政府必須全力支持,提供所需支援,以保持發展動力。

 

重要的是,電動車不僅僅是交通工具。正如被譽為「亞洲電動車之父」的陳清泉教授所說,電動車的普及將引發一場汽車革命。電動車將成為智能、能源和資訊的載體。通過智能充電、車輛對電網技術,及用電管理,電動車將在平衡電網負荷壓力中扮演重要角色。這對電氣化的發展至關重要,特別是面對日益嚴峻和頻繁氣候變化所帶來的挑戰。根據我們的估計,香港所有電動汽車的電池儲能總容量到2050年將達約7,500至7,700萬度電。全球方面,國際能源署預測電動車在2030年的電池容量將達約35億度電,並在2050年倍增至70億度電。

 

 

為可持續未來儲能

 

根據國際能源總署和國際研究企業彭博新能源財經的數據,在電動車持續發展的同時,電池儲能的應用也錄得有史以來最大的按年增長。

 

大型集中式的電池儲能系統項目讓太陽能和風能等時斷時續的可再生能源可免受天氣狀況和時間限制,持續為輸電網絡提供能源。

 

我們在香港的其中一個新計劃是在青山發電廠興建一個容量10萬度電的電網級規模的電池儲能系統,幫助調節高峰用電需求,並促進更多潔淨能源接駁至電網。此外,我們還與香港機場管理局等商業合作夥伴共同開發了數項大型電池儲能系統項目,以協助他們提高供電可靠性和發揮電池儲能系統的多樣化功能。

 

 

大型集中式的電池儲能系統是可再生能源發電不可或缺的一部分,有助把更多間歇性供應的能源接駁至電網。

 

 

透過電池儲能系統項目等儲能方案確保可再生能源提供全天候的供應,對推動全球從化石燃料轉型至關重要。這讓各國能以穩定安全的方式,把更多潔淨能源接駁至供電系統。

 

電池廣泛的應用範圍,意味著它們能支援大規模的電力項目,為住宅和企業提供後備電力,並透過微電網和太陽能家居系統等分佈式管理方案提供電力。

 

國際能源總署有關電池和安全能源轉型的特別報告強調,如果全球要實現2030年及以後的氣候承諾,就必須充分發揮電池的潛力。

 

報告指出,去年電力行業的電池容量提升了一倍至4.2萬兆瓦。直至2030年,全球儲能容量需要繼續以每年平均25%的速度增長,以配合新增的太陽能和風能裝機容量。

 

然而,電池儲能系統的增長亦遇到障礙。彭博新能源財經發現,即使電池儲能產業發展迅速,其所運用的技術仍需要包括補貼在內的政策支持。

 

另外,雖然可再生能源的電池儲能方案具成本競爭力,並預計將於幾年之內,比中國內地的燃煤發電和美國的燃氣發電更便宜,但其成本仍需要進一步下降,才能被更廣泛的應用。

 

安全性是另一個關注點。6月份韓國一家鋰離子電池工廠發生重大火災導致20多名工人喪生,這事故提醒我們要謹慎管理電池的固有風險。

 

要讓電池儲能系統在應對氣候變化中發揮更大的作用,就必須對電池製造和相關供應鏈進行更多投資。

 

 

綠色氫能的兩難局面

 

正當全球把有關能源轉型的討論焦點放在電動車和儲能,中電亦密切關注氫能的潛力。

 

作為中電2024-2028年發展計劃的一部分,我們正在香港試驗利用氫氣混入天然氣發電的可行性。

 

這一舉措參照EnergyAustralia的新Tallawarra B項目 – 在氫能產業的供應鏈建立後,該燃氣電廠將可使用高達5%的綠色氫能來發電。

 

香港政府於6月公布了《香港氫能發展策略》,為綠色轉型提供了路線圖,當中包括於不同行業例如發電、交通運輸和移動機械使用氫能等清潔能源。政府將會在2025年提交關於生產、儲存、運送及使用氫氣作為燃料的議案。

 

中電全力支持政府的《香港氣候行動藍圖2050》,致力實現香港的碳中和目標。我們認為氫能是電力行業減碳的一個方案,全力支持政府修改相關法例以促進氫能在能源領域應用的方向。這有助中電繼續探討長遠改造現有天然氣發電機組為使用綠色氫能發電的技術可行性,同時促進我們在龍鼓灘發電廠的試點項目。

 

我們相信,與內地就氫能政策上的區域合作方案,有助於香港和廣東省共同規劃及合作發展綠色氫能相關的基礎設施,這對於香港發展清潔氫能發電至關重要。

 

無庸置疑,氫能具備巨大潛力,一直被支持者稱為能源產業的瑞士軍刀,並視之為幾乎可以應用於任何領域的工具。

 

不過,它仍然是一項發展中的技術,目前生產成本高昂,而且難以儲存和運輸。國際能源總署的數據顯示,目前全球少於1% 氫能是來自可再生能源,但預計隨著技術進步,未來十年間這情況將會顯著改變。為了支持減碳目標,我們必須盡早從當前的灰氫過渡至藍氫或綠氫。

 

 

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創新刻不容緩

 

綠色能源轉型在各方面仍面臨著挑戰,並且沒有簡單的解決方案。關鍵在於我們要繼續創新,並與國際夥伴合作尋找能應對全球氣候危機的方案。

 

業界領先的國際電力研究交流協會發表的《科技前瞻 2023》報告,建議電力公司為未來做好準備,建立能滿足電力需求急速增長的能力,把可再生能源發電方式融入能源組合,升級基礎設施以建設智能電網,以及投資於可減少碳足跡的技術。  

 

這些舉措我們一直在做,並會投入更多。我們會繼續探索新的解決方案,包括使用電池儲能系統和氫能等替代能源,支持以穩定和可靠的轉型方式邁向可持續未來。

 

亞太地區在電動車、儲能和氫能的發展步伐正在加快,而中電正處於有利位置,能把握由技術突破與創新所帶來的增長機遇。

中電處於有利位置,能把握由技術突破與創新所帶來的增長機遇。