【2025科技微趨勢】企業增強競爭力，關鍵為何在綠氫？揭密未來能源變局

氣候危機趨於迫切，2050年達到淨零排放（Net Zero）成為全球氣候行動的共識。

歐盟率先於2021年7月公布碳邊境調整機制（Carbon Border Adjustment Mechanism，CBAM），將對高碳排的進口產品課稅，預計2026年實施，顯示碳排放成本未來將反映在企業的財務報表上。

台灣環保署也已著手修定《氣候變遷因應法》，擬向年碳排逾2.5萬公噸的大戶課徵碳費，最快2023年實施。

從減碳到零碳，企業大致上採取以下措施因應：改善產品製程，提升再生能源使用比例；朝向低污染、低碳排的綠色商業模式轉型；以及採購綠電等。與此同時，各種低碳發電、能源管理技術也隨之興起。

資誠聯合會計師事務所暨聯盟事業副執行長劉鏡清指出，「現在台灣是T-REC（再生能源憑證）交易，I-REC交易很快會形成。」他進一步解釋，T是Taiwan台灣，I是International國際，為達成百分百使用綠電的終極目標，目前企業除了在台灣採購綠電外，為滿足產業的需求，未來可能需要購買國外的綠電。

除了綠電可以自由交易之外，2025年台灣也有機會進入更多元的電力自由買賣。聯齊科技創辦人暨執行長顏哲淵表示，政府有意研擬電動車專用的電費費率，引導電動車在用電的離峰時段充電，未來車主說不定會利用「低電價時段充電」，在「高電價時段賣電」。

【2025能源環境微趨勢】

1.綠氫取代化石燃料，歐美日韓全力發展

從工業到交通、供暖的電力，都需要用到「氫氣」，但目前製氫的主流方式是使用甲烷、石油等化石燃料，會產生大量碳排，由此取得的氫氣也被稱為「灰氫」。為此，歐美日韓各國已著手研究，如何以再生能源取代化石燃料，電解水後製成氫氣，讓灰氫轉為「綠氫」。

在歐洲，已有奧地利實驗綠氫巴士、荷蘭推綠氫垃圾車，法國是綠氫渡輪，各種交通應用百花齊放。日本豐田（Toyota）汽車開發的第二代氫燃料電池車款Mirai（下圖），加滿氣僅需10分鐘，續航力可達850公里。

資誠聯合會計師事務所暨聯盟事業副執行長劉鏡清指出，綠氫的發展速度會快於預期，可望於2030年達到頂峰，屆時將對電動車產生較大衝擊。氫能除了生產過程較環保之外，還可用於「儲能」。例如風力或太陽能產生的多餘再生能源電力，可透過電解水所產生的氫氣儲存起來，提供氫燃料電池發電。

2.浮動式離岸風機，下階段風電推動重點

丹麥在1991年完成世界首座離岸風場後，歐洲廠商累積了豐富的建置風場的技術與經驗。不過過去30年來，近岸（離岸20公里內）的離岸風場開發已日漸飽和，因此，開發位置延伸離岸20～30公里、水深逾50公尺的浮動式離岸風機（Floating Offshore Wind Turbine，FOWT，上圖）技術成為焦點，各國也列入發展目標。

像是韓國規畫在2030年前投入36兆韓圜（約新台幣8335萬元），在工業大城蔚山興建6GW浮動式離岸風機；澳洲去年底宣布的3個離岸風電計畫中，其中2座就是採浮動式。

3.「人造太陽」終極能源！核融合發電大邁進

有「人造太陽」之稱的核融合發電，與傳統的核能發電相比，放射性污染少，且不會有碳排放。

不過，想達成核融合發電，反應爐的核心溫度要超過攝氏1億度，比太陽核心（1500萬度）還熱上6倍，維持高溫的時間長度更是技術關鍵。2021年12月，位於中國合肥物質科學研究院的「全超導托卡馬克核融合實驗裝置」（下圖，簡稱EAST），順利運行1056秒，將技術推進一大步。

4.比爾蓋茲、Google都看好的地熱發電

相較於風能、太陽能會取決於天候的變化，而產生間歇性發電的問題，儲存在地底的地熱（下圖），不但24小時都能發電，過程中也不會排碳，深具發展潛力。

美國地熱開發新創Fervo Energy已於2021年4月底獲得比爾蓋茲（Bill Gates）創立的「突破能源風險投資基金」投資；5月，Fervo也與Google合作，計畫開發下一代地熱能源（geothermal power）的專案，利用人工智慧與機器學習，更有效運用地熱，供電給Google設在內華達州的資料中心。

5.鈣鈦礦太陽能電池，能源效率比矽高

台灣土地面積小、屋頂少，可安裝的太陽能板數量有限；加上目前主流的太陽能板材料為矽，能源轉換效率極限是20％，更使得太陽能發電前景受到局限。

陽光伏特家共同創辦人馮嘯儒說，由麻省理工學院（MIT）研發的鈣鈦礦（Perovskite）技術，具有製程低溫、材料輕薄等優點，最重要的是能源轉換效率突破25％，可望加速鈣鈦礦太陽能電池（Perovskite solar cell, PSC，下圖）商業化腳步。

6.空中取水技術，有望緩解缺水危機

由台灣工研院開發的「等溫高效率水氣分離技術」，於2021年獲頒有研發界奧斯卡獎之稱的「全球百大科技研發獎」（R&D 100 Awards），是全球首個透過空氣製造潔淨水源的技術。

這項技術是透過氧化石墨烯特製薄膜，從空氣中萃取水（下圖），未來也可導入水源不足的地區。想像一下，當這項技術裝設在家戶屋頂，只要空氣掃過薄膜，就能產生潔淨水，有效緩解水情。

7.回收廢棄物，做你的潮流鞋

國際品牌對於循環經濟的原材料需求增加，未來你穿的休閒服、運動鞋，可能都是碳廢氣、海洋廢棄塑膠製成的！愛迪達（Adidas）目標在2024年全面使用再生聚酯纖維製造；Nike也宣布2025年後，產品製造至少含有80％回收材料（下圖）。

知名瑜伽服品牌Lululemon近期更發表用回收廢氣製成的衣服，與紡織業者遠東新世紀合作，開發出工業廢氣回收的聚酯纖維。

8.「直接空氣捕獲」技術，把二氧化碳埋進地底

想降低碳排，直接從空氣中「吸碳」，或許是最強而有力的手段。直接空氣捕獲（Direct Air Capture，DAC）技術，利用風扇抽取空氣，再使用液體溶劑或固體吸附劑過濾器搜集二氧化碳，可讓二氧化碳保存在地底，或轉換成製造塑膠的原料。

瑞士新創公司ClimbWorks已於2021年9月，在冰島興建全球最大的直接空氣捕獲工廠（下圖），一年可回收4000噸二氧化碳。雖然DAC僅是治標不治本的做法，但仍是各國邁向淨零排放的重要配套措施。

9.AI模型開放用戶串接，免去從頭開發所耗電力

科技高速進展，但從加密貨幣的挖礦到AI模型訓練，都會消耗大量電力。iKala共同創辦人暨執行長程世嘉舉例，非營利人工智慧研究組織OpenAI的語言模型GPT-2，碳排量就高達280萬噸，相當5輛汽車的終身排放量。

要兼顧科技發展並減少碳排，OpenAI直接將訓練好的AI模型，開放API（應用程式介面）供用戶串接應用，無需從頭開始訓練AI模型。Google則是將AI用於節能減碳，像是透過AI優化紅綠燈號誌，減少交通阻塞，以及運用AI管理機器，提高資料中心的能源使用效率。

10.儲能磚，可循環充電1萬次

用來蓋房子的「紅磚」，未來也能儲存電力。根據BBC旗下《Science Focus》網站上〈未來科技：改變世界的22個創意〉（Future technology： 22 ideas about to change our world）一文，美國華盛頓大學研究人員開發出將紅磚變成「儲能磚」（Energy storing brick，下圖）的技術，運用磚頭的多孔特性，將可儲存電荷的導電塑膠奈米纖維填充至孔隙，可循環充電1萬次。

將來當家家戶戶都安裝太陽能板，就可以將所產生的電力存在「儲能磚」裡，只是能量密度還有待突破。

11.把電省起來賣給台電，你也能當虛擬電廠

隨著住宅開始安裝太陽能板等儲能裝置，能整合電力資源的虛擬電廠（Virtual Power Plant，VPP），將帶動新商業模式。

陽光伏特家共同創辦人馮嘯儒表示，「用戶群代表」（Aggregator）可整合數家用戶的用電行為，跟電力公司協議電價方案，回饋底下的用戶，達到減少用電效果（下圖）。

例如當台電供電緊繃時，用戶群代表需調控用電戶的設備，幫助電力公司度過用電尖峰；同時避免調控結束後，大量用戶同時瞬間啟動空調，反而造成另一波用電高峰，產生「報復性用電」效應。未來也透過導入AI演算法，做好用電排程。

12.儲能、電動車電力，加入自由買賣市場

台灣政府開放綠電自由買賣，多家民間再生能源售電業紛紛成立。過去使用多少電都是台電公司說了算，但透過區塊鏈點對點傳輸（peer to peer）技術，可讓電力清算更加透明清楚，解決資訊不對稱的問題。

聯齊科技創辦人暨執行長顏哲淵指出，未來的電力交易不只是再生能源電力，還包括儲能設備、電動車的電力。隨著電動車銷量成長，政府有意研擬電動車專用電費費率，管理電動車的充電行為，將帶來新商業模式。

13.「活的」建築材料，可自行修補裂縫

建築業向來是排碳大戶，多數的水泥業者透過導入碳捕集、利用與封存技術（ Carbon Capture, Utilization and Storage，CCUS），改善製程中的碳排放。

科學家研究出一種新型態無水泥的活建築材料（Living Building Materials），透過沙子結合凝膠與活菌，開發出會自我修復，比水泥更加環保的建材（下圖），雖然強度無法與傳統水泥媲美，但活菌可以在牆面受損時，自行修補裂縫。

責任編輯：吳佩臻、張庭銉

更多報導
台達電首度找上台汽電採購綠電，有望為地球達成502座大安森林公園減碳量
從空中取水、金屬3D列印仿生結構！台灣拿下全球R&D 100大獎