日廠投入氨氣發電,降低環境負擔亞洲將成最大潛在市場
日廠投入氨氣發電,降低環境負擔亞洲將成最大潛在市場

淨零排放(Net Zero)成解決當前溫室效應的重要課題,而在國際碳中和趨勢下,尋求燃燒後不產生二氧化碳的替代燃料更成為當務之急,其中最受矚目的便是氫與氨。

由於與氫相比,氨具有製造、運輸、儲存成本低且燃燒效率高的特性,更多了應用上的便利性,更成為極具發展潛力的能源選項之一。

根據《日本經濟新聞》報導,三菱重工將研發讓輸出功率超過20萬千瓦的大型渦輪發動機也能夠使用氨氣的設備,不會排放一般氨氣發電設備所會產生的氮氧化物,能夠抑制環境負擔,加上氨氣發電在燃煤火力發電興盛的亞洲地區容易進行轉換,且在俄烏戰爭引發能源供應危機後,也開始出現應追求能源多樣化的聲浪,然而於此同時,氨氣供給不足的疑慮也讓供應鏈與發電效率的改善成為其課題。

600度排熱分解液化氨,燃燒氫來作動渦輪發動機

三菱重工所研發的大型渦輪發動機是使用運轉時超過攝氏600度之排熱的一部分,來將液化氨分解成氮與氫,接著燃燒排放的氫來作動燃氣渦輪發動機,並以該熱再次分解液化氨。

使用液態氨之大型渦輪發動機發電示意圖
使用液態氨之大型渦輪發動機發電示意圖

新設備將於2030年代商用化,約可提供約2萬5000戶一般家庭用電,只要將既存設備從燃煤修改成燃氣來設置,設置成本可壓低至新建置氫氣渦輪發動機的1成。

另外,相較於電力輸出越大則越需要的發電設備設置數少,可提升設備管理的效率等。

三菱重工將目標放在純燃燒氨氣之輸出功率4萬千瓦的中小型燃氣渦輪發動機於2025年實用化,中小型將適用於工廠等自用發電,主要看好新加坡等燃料自給率較低之東南亞地區的需要。

其他重工也紛紛投入氨氣活用,IHI從製造、運輸到活用的完整供應鏈來進行研發,並已進入對一般家庭供電的大規模驗證實驗階段;川崎重工於2021年便已開始大量運輸負33度之液化氨的海運業務。

以再生能源產氫製氨再加以混燒發電的流程圖
以再生能源產氫製氨再加以混燒發電的流程圖

川崎重工將於沖繩進行燃煤混氨發電驗證實驗

川崎重工將於2026年3月在沖繩電力的具志川火力發電廠,啟動燃煤混氨的氨氣發電驗證實驗,確認燃燒程度與安全性等以求順利業務化,進而實現替代燃煤火力發電。

川崎重工將於該發電廠的1號機(輸出功率15萬6000千瓦)安裝燃燒器、鍋爐、儲存槽等,並於2023年3月與沖繩電力等一同調查導入成本等,作為未來業務化的評估參考。

一般若要從縣外運輸燃燒所需氨氣會需要起卸基地等,而沖繩受到地形限制有其困難,因此便改採由具備氨氣製造技術、源自東京工業大學的新創企業TSUBAME BHB在沖繩直接製造氨氣。

H-25中小型燃氣渦輪發動機
H-25中小型燃氣渦輪發動機

冷卻運輸成本低,可用於使用大量火力發電的亞洲市場

各廠競相投入研發的原因在於氨氣發電有兩大優點,首先,氨氣的液化溫度為負33度,與液化氫負253度相比較接近常溫,可以壓低冷卻成本,亞洲以島國居多,而氨氣便於海上運輸,預估未來需求將以亞洲為中心擴散。

再者,容易從在亞洲所大量使用的燃煤火力發電進行轉換,燃燒速度與煤炭相等,只要將既存燃煤火力設備進行小規模改造便可使用,發電成本每1千瓦.時為23.5日圓,算上運輸成本後可以壓低至氫氣的1/4。

根據英國智庫碳追蹤倡議(Carbon Tracker Initiative)指出,全球燃煤火力發電廠中新建的80%、既有的75%都在亞洲;而在國際能源署(IEA)的調查當中,亞太地區佔世界能源需求的7成,預估即便到2040年燃煤火力仍將佔發電來源整體的4成。

據日本經濟產業省評估,氨氣的全球市場將在2030年達到7500億日圓,2050年更加膨脹到7兆3000億日圓,亞洲需求的擴大已成為其中主力,日本也把目標放在於2050年時建立起1億噸規模的供應鏈。

氨氣供應鏈的擴充將成為未來普及的關鍵

然而所要面對的課題是供應鏈的擴大,氨氣全球產量的約有8成為肥料用,目前幾乎未被用於發電,若隨著電力用需求的增加,有可能導致既有產業供需失衡而供不應求,且氨氣帶有毒性,與其他化學物品相比管理上也較不易。

氨氣供應鏈的擴大,將有必要透過生產設備的大規模化或高效率化,來提高能源領域的需求,隨著烏克蘭情勢而導致全球能源供給動盪,是否能夠儘早確立氨氣生產技術將成為氨氣發電普及的關鍵。

參考資料:日經日經沖繩電力三菱重工三菱重工

責任編輯:吳秀樺

關鍵字: #淨零碳排 #氫能
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屹立43 年專注標準電源,明緯企業如何以自身優勢並結合創新戰略,實現百年標竿企業的願景
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明緯企業(MEAN WELL)成立於1982年,總部位於台灣新北產業園區,是全球少數專注於標準電源供應器的品牌製造商,產品功率含括0.5W~30000W,符合國際安規,被廣泛應用於工控、醫療、資通訊等多種產業;歷經43年的努力,明緯企業不僅在全球各地設立18個銷售辦公室,更設置3個研發中心、5個生產據點、8個物流倉儲、9個技術支援中心,同時,串連全球超過260家經銷夥伴,以「快速交付、安全可靠、隨時可得」的品牌承諾累積服務超過上萬家企業客戶數,穩居全球標準電源市場領導地位。

以客戶需求為核心,明緯企業3策略形塑差異化競爭力

2025年4月,市場研究機構Micro Technology Consultant公布全球電源供應器製造商排名,明緯企業名列第五,與前四名倚賴OEM/ODM模式的電源廠不同,明緯企業是榜上唯一以自有品牌–MEAN WELL–在市場上脫穎而出的企業,背後的三大關鍵策略是:

第一:持續優化標準化產品。明緯企業技服中心課長謝正堂表示:「我們不僅與時俱進的提供多元產品選擇,更專注於精進產品功能與取得最多國際認證,例如今年推出的XDR系列導軌型電源供應器的功率密度便較前一代提升80%以上,目標是讓客戶可以快速取得高性價比的即用型產品。」也因如此,明緯企業不僅提供AC/DC 電源供應器、DC/DC 轉換器、LED 驅動電源、導軌型與基板型電源、電池充電器與逆變器、UPS與電源管理模組、特殊應用電源與周邊配件等標準化產品,更因應工業控制、LED照明、醫療、交通與綠能等跨產業需求取得相應的國際認證,同時,以自動化生產機制進行規模量產以確保成本競爭力。

明緯企業技服中心課長謝正堂
明緯企業技服中心課長謝正堂
圖/ 明緯企業

第二:完善全球經銷網絡與提供在地化支援服務。明緯企業除在全球9個國家設立分公司與辦事處,更與歐、美、亞超過260家經銷商締結深厚的合作關係,由其提供產品銷售、維修與服務,讓企業客戶快速取得所需產品,放心且安心的應用在各個領域。

明緯
明緯企業集團分佈圖
圖/ 明緯

第三:透過虛實整合服務快速回應市場需求。明緯企業除透過官方網站提供完整的產品資訊,如產品型錄與規格書、技術文件、安裝手冊、認證與檢驗資訊,以及產品壽命與相容性資訊等,更於2020年8月推出線上展覽館,讓客戶可以從三大產品範疇、12個展覽館快速找到產品資訊,此外,還可透過線上產品諮詢,大幅提升選購體驗並縮短採購流程,讓企業客戶可以快速因應市場需求變化。

明緯
線上展覽館
圖/ 明緯

「透過可接受少量多樣的標準化產品、全球經銷網絡,以及虛實整合的服務能量,我們不僅形塑品牌信譽,也墊高了同業競爭者的進入門檻,成功以差異化產品服務引領市場發展。」謝正堂如是總結。

不僅提供標準化產品,更協助經銷商轉型為智慧解決方案供應商、滿足客戶創新需求

值得特別注意的是,明緯企業除提供適用於各產業的標準化電源產品,更因應市場需求、攜手經銷商夥伴提供產業所需的解決方案。謝正堂進一步解釋,隨著智慧化產業發展,企業不僅需要標準品,更期望明緯企業與經銷夥伴可以提供完整的解決方案,因此,明緯企業除在廠內實作綠能、儲能系統與智慧燈控等場域,今(2025)年,更進一步協助經銷商夥伴轉型,以協作機器人、智慧自動化工廠、智慧家居、智慧商辦、智慧燈控,以及移動式儲能系統電源等解決方案滿足市場需求。「今年,我們的經銷商–耀毅企業、永鉅電機與中和碁電–將前進2025台灣機器人與智慧自動化展,展示自動化、綠能科技與其他智慧解決方案,協助更多企業智贏未來。」

除透過參展等方式讓全球客戶了解明緯企業與經銷夥伴可以提供智慧解決方案,明緯企業亦積極透過線上展覽館等方式展示以機架式電源(Rack Power)、模組式電源(Modular Power)、系統電源(System Power)三大產品線搭配其他產品,如控制器、智慧管理設備與介面配件等,以「3+N」的概念讓智慧解決方案可以依造客戶需求整合電源模組、控制器、監控與智慧通信等功能。

明緯擁有超過一萬種標準電源機型與全球當地專業技術服務團隊,透過相關技術諮詢服務,可依客戶應用需求提供產品與組合式系統解決方案。

3+N產品涵蓋模組電源、機架式電源、機櫃系統電源等產品,結合數位智能控制器或搭配超過一萬種標準電源機型組合應用,提供多產業應用。

展望未來,明緯企業將持續攜手全球經銷夥伴,以安全可靠、即取即用的高品質電源方案,引領全球標準電源市場潮流,打造共創、共榮、共贏的永續生態系。

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