01
智慧減碳與環境友善 譜寫淨零永續新篇章
智慧城市論壇暨展覽（Smart City Summit & Expo， 簡稱 SCSE）是台灣重要年度國際盛會，促進智慧城市交流及數位轉型。近年來，SCSE也視淨零碳排工作視為核心關懷，期盼匯聚各界能量，共創2050淨零城市。
今年3月，邁入第10屆的SCSE在台北和高雄同步舉行，以智慧治理、綠能永續及智慧醫療為主軸，吸引全球參展商和觀眾。台電公司興達發電廠（以下簡稱興達電廠）應SCSE邀請，在高雄展出，以「環境友善、智慧減碳」為主軸參展，展現台電致力於永續發展的各項努力。 興達電廠以「興達5%混氫示範計畫」、「複循環機組NOx改善」、「LDO負載調度最佳化」、「生態電廠與環境教育」等4大主題設計展區，搭配闖關體驗活動，大獲好評。其中，混氫示範計畫備受關注，台電藉由升級既有設備，打造國內首部混燒氫氣發電機組，響應高雄淨零城市目標，被視為未來低碳發電的生力軍。混氫技術能帶來多少效益？興達電廠又扮演什麽樣的角色？就讓我們一起來瞭解！
02
低碳、低成本的環保電廠
台電為了南台灣電力發展和供需平衡，於1982年正式啟用興達電廠，賦予承擔南部地區經濟和科技用電的重要使命。截至2023年3月，燃煤及燃氣複循環機組發電量共約 4,300 MW，佔台電總裝置容量約 12.6%，為全台第三大發電廠。
位於高雄市永安區的興達電廠。
興達電廠氣渦輪機組經理林榮山自豪地說道：「在既有的電廠中，興達電廠絕對是兼具低碳、低成本發電的標竿。不論是既有的設備、新建的裝置，或是接下來要改裝升級的機組，都是朝著環保發電的方向思考。」綜觀興達電廠的發電機組歷程，起初是4部燃煤機組，而後於 1999年完成5部燃氣複循環機組、2009年開始興建太陽能發電系統（已移交再生能源處維護管理），從燃煤到燃氣、再到太陽能，都是循著電力減碳的路徑前行。
興達電廠氣渦輪機組經理林榮山。
興達電廠在減碳工作上，已累積了不錯的成果，並且有許多降排、減排的發電工程仍緊鑼密鼓地進行中，未曾停下腳步。如正在興建中的第二廠區一期燃氣複循環機組，預計貢獻 3,900MW的裝置容量，將使興達電廠佔台電總裝置容量提升至24%，可補足未來核電廠與燃煤機組退役的需求。
03
氫能發電策略：先以氫混氣，再以氫代氣
興達電廠除了前述的努力外，為了降低既有燃氣機組的碳排，混氫發電成為近期重點任務。在行政院公布的 2050 淨零排放路徑及策略中，氫能佔能源配比 9-12 %。台電積極配合國家政策進行淨零轉型，導入並部署氫能發電技術，於去年4月與西門子能源公司簽署混氫發電示範合作備忘錄（MOU）後，今年2月即於興達電廠舉行計畫動土儀式。預計年底開始測試運轉， 提前達成2025年混氫 5% 發電示範目標。 台電綜合研究所（以下簡稱綜研所）研究專員李泰成講述台電務實的發電進程：「我們的目標是氫氣可取代大部分天然氣作為燃料進行發電。然而，面對新的技術，我們必須謹慎看待，仍須以穩定供電為首要目標，同時兼顧發電成本考量，因此必須循序漸進地試驗及導入，先從少量混燒做起，再逐步擴大施行規模。」如同台電整體淨零發電進程，無法一夕全數使用再生能源，但先把既有機組設備的碳排量降低，一方面是循序漸進，另一方面也是對未來作好準備。
綜合研究所研究專員李泰成。
04
混氫技術：降低天然氣碳排
談了這麼多氫氣發電的規劃，那混氫技術究竟是什麼呢？它又與淨零發電有什麼關聯？對初次聽到混氫的民眾而言，肯定會有這些疑惑。
李泰成淺顯易懂地說明：「因為天然氣主要的組成為 CH4，燃燒發電會產生碳排放；而氫氣則為H2，由於沒有碳原子，燃燒就不會有碳排放。」因此，台電將既有燃氣發電的機組改裝，從原本全燒天然氣，改為混入部分氫氣的做法，就能夠降低二氧化碳的排放。
混氫技術尚在發展中，故目前僅以5%作為示範目標，儘管如此，其應用潛力仍然值得期待；除了混氫技術外，台電也積極嘗試各種替代燃料，如短期木質顆粒混燒試驗及與日本三菱集團合作的混氨技術合作備忘錄，都在同步進行中。
興達電廠將混氫燃燒技術示範機組模型搬到智慧城市展中，帶領民眾一探電力永續的可能性。
興達電廠將混氫燃燒技術示範機組模型搬到智慧城市展中，帶領民眾一探電力永續的可能性。
興達電廠將混氫燃燒技術示範機組模型搬到智慧城市展中，帶領民眾一探電力永續的可能性。
興達電廠將混氫燃燒技術示範機組模型搬到智慧城市展中，帶領民眾一探電力永續的可能性。
興達電廠將混氫燃燒技術示範機組模型搬到智慧城市展中，帶領民眾一探電力永續的可能性。
05
放眼未來運作效益 混氫示範落腳興達電廠
興達電廠作為全台第一部混氫示範機組落腳處，並非偶然選擇。林榮山指出關鍵：「目前我們的複循環氣渦輪機已完成核心組件更新，且具備混氫燃燒能力，未來還服役到2037年，是隨時可以上場的即戰力。」建置新機組時直接採用新技術、或針對年輕機組更新改建，是最能讓效益與成本取得平衡的辦法，這些機組投入試驗後，還有相當長的服務年限，能夠為社會最大程度地做出貢獻。 原廠家的合作，也是場址選擇的重要考量。西門子是全球前3大氣渦輪機製造商，台電的興達電廠與南部火力發電廠，也多半使用西門子的渦輪機。此次的示範機組型號為GT33，也是借重西門子已有的混氫技術，僅需在原有機組微調即可施作。 台電選擇與西門子攜手，可直接將國際經驗引用，透過成熟的混氫技術，加速達成示範目標。依目前台電與西門子計畫，將提前於 2023年底達成一台GT 混氫 5%目標，後續將依此成果，持續商討可能的運作模式。
06
未來氫能發電的挑戰
氣渦輪發電機組規劃從混氫到2050年100%燃氫，但設備和氫氣來源仍需努力。現有設備需考慮混氫能力、防氫脆問題及成本等；新建燃氣機組則可考慮納入燃氫能力，避免後續修改費用，並在地下專管建設時考慮輸送氫氣問題，未來可直接使用地下專管供氫。 氫氣在電力業中的主要角色是作為電力長時間的載體，但氫氣來源必須是綠氫和藍氫才能不對環境造成碳排放負擔。未來台灣再生能源是否能產生足夠的綠氫是一個問題，且要產生足夠的藍氫供發電使用，需要再投入資金擴充設備。混氫發電會增加成本，淨零和電價是一個難以平衡的問題。
| 氫氣的「顏色」 | |
| 根據產製方式的不同，氫氣可分為4種「不同顏色」，用以代表產製過程的碳排放程度，其中又以不會對環境造成碳排負擔的藍氫、綠氫更為環保。 | |
| 灰氫(Gray Hydrogen) | 由天然氣等碳氫燃料經過蒸汽重組獲得的氫氣。 |
| 褐氫(Brown Hydrogen) | 煤氣化、熱裂解、水解等方法獲得的氫氣。 |
| 藍氫(Blue Hydrogen) | 若灰氫與褐氫的氫氣產製過程中，將氣化或蒸汽重組所產生的碳排經由碳捕集及封存避免排放到大氣，這種方式產出的氫氣即稱為藍氫。 |
| 綠氫(Green Hydrogen) | 利用再生能源進行電解水製得氫氣。 |
07
興達電廠積極作為 改善當地生態環境
興達電廠此次的參展，除了混氫MOU外，複循環機組NOx 改善與生態電廠主題，也令人相當驚豔。 2021年12月，高雄市環保標準加嚴，要求既有的氣渦輪機組NOx於3年內從 40ppm下降至 15ppm。這項規定雖然對興達電廠首當其衝，但興達電廠也提前佈局，於2019年就開始將5 部複循環機組中的15台氣渦輪機更新。歷時3年至2022年12月，順利完成更新，將25ppm 排放量降低至 10ppm以下，甚至還低於高雄市政府所訂標準，積極回應環保政策。 此外，生態電廠概念更是在興達電廠發揮得淋漓盡致。綜研所資深研究專員兼生態保育研究組組長洪健恆熱情地分享成果：「興達電廠不只是發電而已，我們還投入大量的生態研究，以永安濕地水深與水鳥棲地經營管理為題發表論文、申請水鳥棲息點位水深測量方法及水位調控方法，共兩項發明專利，永安濕地成為內政部公告82處國家重要濕地中唯一科學化經營管理的濕地。」
綜研所生態保育研究組組長洪健恆。
最難能可貴的是，永安濕地一系列生態保育研究，涵蓋鳥類、紅樹林植物保育、全域植被點位調查及演替進程、魚蝦貝類、昆蟲及兩棲爬蟲等，全程由綜研所生態人員獨立自主完成，絲毫無委外，技術內化深耕。台電的生態保育不只是口號，且有信心及能力與台灣關心生態環境的民眾及環團們一同為台灣生物多樣性努力。興達電廠為全台唯一廠區內有濕地的電廠，透過環境教育、生態研究，將永續的觀念與做法推廣出去，善盡企業社會責任。
經過長時間的觀測，台電已掌握不同水位條件下，鳥類群體類型、群體大小以及活動範圍分布等的變化情形。
經過長時間的觀測，台電已掌握不同水位條件下，鳥類群體類型、群體大小以及活動範圍分布等的變化情形。
台電透過這些積極作為，讓大眾理解到，電廠不僅僅是發電而已，還透過許多精進的措施，設法改善人與環境的關係，穩定發電、減少碳排的同時，也與自然生態共生共榮。
藉由控制水位高低此一變因，台電成功營造適合不同體型條件的鳥類群體覓食的環境。
藉由控制水位高低此一變因，台電成功營造適合不同體型條件的鳥類群體覓食的環境。
08
淨零發電的未來展望
林榮山謙虛地作結：「淨零排放是一條艱辛的路，過程中還有許多的困難要克服。台電的同仁一直都在努力，做好各種的準備，包含技術、設備、人員預備等。待日後時機成熟了，這些努力和過程都會得到豐碩的成果。」 興達電廠在能源轉型中扮演重要角色，期許以前瞻技術提供穩定且潔淨的電力，同時兼顧環保和地球永續。這並不容易，但這也是台電同仁的使命。