中科院「行動電解產氫發電系統」 強化電網韌性

爲落實我國2050年淨零碳排與綠色能源政策，中科院致力發展多元綠能、智慧電網等前瞻科技，以強化國家電力系統韌性。民國113年中科院開發出第一款國產化自制率達8成的陰離子交換膜產氫機，自主開發非貴金屬觸媒電極組，可用以取代傳統貴金屬觸媒，大幅降低產氫成本。去年進一步發揮系統整合能力，彙整6kW全自制陰離子交換膜產氫機、20Nm³儲氫合金、20kW燃料電池與電源管理系統，研製出「行動電解產氫發電系統（20呎貨櫃）」。

中科院「行動電解產氫發電系統」運用電化學質能平衡原理，有效減少加壓機與加熱器等能量損耗。其中，電解產氫機所產生的氫氣壓力，恰足以將氫氣加壓儲存至儲氫合金中；儲氫合金釋放氫氣所需熱源，則來自燃料電池運作時的廢熱，而燃料電池發電所生成的水，亦可回收至電解產氫機內循環使用。如此一來，全系統能長時間在常溫（低於攝氏80度）、低壓（約10bar）的環境下運作，大幅降低氫能安全性疑慮，加速氫能普及化。

中科院軍民通用中心科技專案推展組組長李德修表示，「行動電解產氫發電系統（20呎貨櫃）」成功克服「儲氫合金」關鍵技術瓶頸，交、直流電皆可輸入。故光電與用電離峰之餘電皆能有效運用，平時依電網負荷機動調整電解產氫功率進行儲能，再於用電尖峰時刻，提供氫氣予燃料電池實施發電併網，其運作原理類似日月潭抽蓄發電模式。若將此係統部署至科學園區或偏鄉生活據點，即可爲該區域提供乾淨、安靜、安全、無震動的防災韌性電力解決方案。

此外，爲拓展氫能應用普及程度，中科院特別研發「氫能燃料電池拉桿箱」，在26吋拉桿箱的體積內整合300W燃料電池，以及可抽換、發電時長約2小時的0.5Nm³儲氫合金罐，可源源不絕地提供所需電力，並可與「行動電解產氫發電系統（20呎貨櫃）」相互搭配，滿足不同場景與用戶需求，進一步展現我國氫能發展除可自給自足外，亦具備機動靈活與分散優勢，持續強化整體電網堅實韌性。

臺灣「能源」多仰賴國外進口，易受天災或是國際情勢影響；透過「行動電解產氫發電系統（20呎貨櫃）」的建置，可作爲移動式、分散式電站靈活部署，於戰時或災害期間快速投入使用，確保電力供應穩定與作戰任務順利遂行，不僅能強化我國防韌性與戰備儲能效能，更可有效提升部隊持續作戰及災害應變能力。

中科院將「行動電解產氫發電系統」整合於20呎貨櫃中，具快速部署與高機動性，可提供災害來臨時的應變供電站。（記者劉宸瑋攝）

在常溫低壓下安全儲存氫氣，比高壓氣態儲氫更安全，展現全系統整合能力。（本報資料照片）

氫能系統的「心臟」，是將多個發電單元疊加在一起，用來將能量規模化輸出的核心組件。（本報資料照片）

中科院爲了讓氫能應用深入家庭與小型用戶，研發出 26 吋「氫能燃料電池拉桿箱」。（記者謝承宏攝）