一、日本發展氫能的原因 二、日本氫能基本戰略 三、日本制定氫能科技與能源政策的流程 四、結語與借鏡

1. 懂能源團隊
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日本氫能社會的目標與規劃
許雅音
2018/01/24

2. 懂能源團隊
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大綱
一、日本發展氫能的原因
二、日本氫能基本戰略
三、日本制定氫能科技與能源政策的流程
四、結語與借鏡

3. 懂能源團隊
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一、日本發展氫能的原因

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日本面臨的問題
1、能源自給率低(受到311影響，2012~2015年度的能源自給率低至6~7%
2、CO2排放減碳貢獻: 核能---- 新能源、氫能
(1973年石油危機後) (2011年311核災後)
4
2016年
發電量
10,506億度
1.8%
資料來源: 日本電氣聯合會

5. 懂能源團隊
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為什麼選擇氫能
5
1、環保: 副產物是水(降低CO2排放)
2、能源採購與供應面的意義：
增加供應源和採購的多樣化，降低能源採購/供應的風險。
(目前日本初級能源供應中，約94%依賴海外化石燃料)
氫氣可由海外未使用能源、低廉的海外再生能源、國內再生能源等
各種能源製造、儲存和運輸，改變成不依賴特定能源的多樣化結構。

6. 懂能源團隊
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為什麼選擇氫能
6
氫能的主要製造方法有4種
1、化石燃料產氫
2、工業流程副產物產氫
3、生質能產氫
4、太陽能風力(再生能源)的電力產氫
目前最常使用的化石燃料產氫方式，在製造過程中容易
排放CO2，因此目前日本實證計畫同時並進開發數種產
氫方式。
2、透過能源之間的轉換，讓能源以不同形式利用或儲存
在製氫階段，利用CCS和再生能源，可以產生無CO2排放的
氫氣(CO2 free hydrogen)。

7. 懂能源團隊
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為什麼選擇氫能
7
3、應用範圍廣

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為什麼選擇氫能
8
4、燃料電池的能源運用率高

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為什麼選擇氫能
5、技術立基: 日本氫能相關專利
為世界第一
根據日本的特許出願技術動向調查報
告，日本政府大力推廣氫能，是由於
日本有強大的氫能技術作為後盾。
在產氫、儲氫、運輸氫、利用氫等部
分，都布有大量的專利，且在製氫的
高分子水電解法、水蒸氣電解法等的
關鍵專利，占世界第一。除此之外，
由於技術領先，日本也在氫氣相關標
準化的制訂上，佔據領導的地位。這
些因素都是日本大力推動氫能的主因。
9

10. 懂能源團隊
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二、日本氫能基本戰略

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日本賦予氫能的願景
1. 願景
能源安全: 提升日本的能源自給率(不再受控於海外能源)
環境: 因應全球暖化、能夠達到減排目標的秘密武器
「實現氫能社會，可以達成3E + S」
2. 日本氫能基本戰略
以2050年的視野，提出未來目標，揭示政府和民間共同的方向與
願景。
資料來源: 日本氫能基本戰略

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日本賦予氫能的願景
資料來源: 日本氫能基本戰略
氫能
3E+S
能源、環境層面
確保能源安全
抑制CO2的排放
能源自給率
能源採購與供應的多樣性
1、安定供給:利用過剩的變動性再生能
源製造氫氣
2、經濟性:中長期成本下降潛力大
3、環境：CO2 Free
4、安全: 適當管理氫能
產業層面
將氫能技術輸出國外
掌握氫能關鍵技術

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實現氫能社會的基本戰略
資料來源: 日本氫能基本戰略
氫能社會
低成本的氫氣利用
使用海外未利用能源/再生能源
國際氫氣供應鏈的開發
開發能夠高效輸送和儲存氫氣的
能源載體(energy carrier)技術
國內氫氣管道輸送的課題
擴大利用國內再生能源製造氫氣
利用再生能源製造氫氣，
再儲存起來的「Power-to-gas技術」
地區資源的利用和地方創生
未利用的地區資源
（再生能源、廢塑料、污水污泥、
氫氣副產物等）的活用，
不僅可擴大氫氣的利用範圍，
而且能提高地區能源自給率

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實現氫能社會的基本戰略
資料來源: 日本氫能基本戰略
氫能社會
電力領域的應用
氫氣發電：做為必要的調度電源和備用電源
運輸領域的應用
法規改革、技術開發，以及官民一體，
推動加氫站的建置戰略
小型船舶的燃料電池化
產業製程和供熱利用
替代工業製造上使用來自化石燃料的氫氣，可促進低碳化
燃料電池技術的應用
開發氫氣與天然氣混燒發電、氫氣專燒發電
燃料電池卡車的開發和商業化
燃料電池垃圾車、燃料電池牽引車、火車等之開發和實證
商業與工業用燃料電池進行低成本化、
高效率化的技術開發

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實現氫能社會的基本戰略
資料來源: 日本氫能基本戰略
氫能社會
創新的技術開發
新製氫技術研究
國際拓展（標準化等）
建構戰略性國際拓展模式，將日本氫氣供應鏈的整體技術，
從氫氣的製造、輸送、儲存，至應用等，以包裝方式向全球拓展。
促進國民理解，區域合作
積極透過
「燃料電池汽車等普及促進相關地方政府聯絡會議」
和各地區協議會等場所，
分享國家和地方政府的訊息。高效率的氫氣液化機、長壽命液化氫保持材料
開發低成本且高效率的能源載體
開發氫氣和二氧化碳的創新化學合成方法
主導氫能和燃料電池技術的國際標準化工作

16. 懂能源團隊
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氫能基本戰略目標
資料來源: 日本氫能基本戰略

17. 懂能源團隊
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氫能社會階段性目標
第一階段
2015～2020年將推
廣家用燃料電池
（ENE FARM）及
燃料電池車（FC）。
第二階段
2020年後半期
正式將氫氣發電和
大規模氫氣供應系
統的確立。
第三階段
2040年左右則是利
用再生能源確立
「零二氧化碳的氫
氣供應系統」。

18. 懂能源團隊
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示範計畫：氫能網路

19. 懂能源團隊
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日本特許廳的建議
確立重點發展的3個氫能領域
食鹽電解與隔膜技術、固體高分子型水電解、水蒸氣電解
強化再生能源產氫的技術、推進到其他國家
主導國際氫能標準

20. 懂能源團隊
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地域性特色的再生能源產氫的技術
橫濱
風力和太陽光電的電力產氫
川崎
福岡
生質能產氫
北海道
水力，風能、太陽能、生質能
解決電網融通問題

21. 懂能源團隊
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日本國際氫能供應鏈規劃圖
澳洲
1. 國際氫能供應鏈: 為了實現氫能社會，日本預估國內所產的氫能
一定不夠用，因此2030年將建構國際氫能供應鏈。
2. 目前選定的目標為澳洲的煤炭+CCS的方式製氫

22. 懂能源團隊
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三、日本制定氫能科技與能源政策的流程

23. 懂能源團隊
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科學技術基本計畫
科學技術基本法(1995)
第5期科學技術基本計畫(2016-2020)
第5期科學技術基本計畫四大要素
1、創造未來產業和社會轉型
2、應對經濟和社會的課題
3、強化基礎實力
4、建構人才、知識、資金的良好生態系
確保能源穩定性
運用氫能、蓄電池等技術
內閣府 文部科學省 經產省
未来投資戦略 2017

24. Copyright 2012ITRI 工業技術研究院 24
Copyright 2012ITRI 工業技術研究院
能源安全
定義: 國家認為其在可負
擔的價格下，獲得充足
的能源供應
1、外部供給行為變化
2、內部政策變化
1、足夠且可靠的原物料供給
能源外交
氫能、再生能源
探勘新能源
穩定既有的能源
修正節能法
檢視能源效率
利用能源外交的資源
盤點現有能源
盤點改革所付出的成本
變革時期和平時期
進行改革
各項技術開發
2、強化供應鏈
煉油廠、LNG: 儲備體制
氫能供應鏈
1、創設能源外交副官(預警、開發、協力)
2、資源國協力組合包(出口設備、幫助開發)
3、透過JOGMEC提供風險金，
勵開發企業他國或本國資源
4、積極參予、舉辦國際會議
1、電廠論壇
2、監測平台: 紀錄能源轉換
1、與能源供應國的各項合作、夥伴關係
2、開發節能產品配合出口到資源國的計畫
3、節能、再生能源技術領導國際標準化
1、天然氣、石油預警機制(3等級)
日本能源政策藍圖

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日本能源&科技的政策流程
核心
Society5.0
(內閣府)
科技戰略 能源戰略
目標: 發展氫能技術，大幅提升
能源自給率
• 科學基本計畫
政策作法:
1981 通產省Moon Light政策
(正式發開燃料電池)
1990 日本汽車大廠著手開發燃料電池車
日本國內大廠著手開發家用燃料電池
2002 燃料電池實證計畫
2005 NEDO定置型燃料電池大規模實證
2008 創設FCC燃料電池實用化推進協議會
2009 燃料電池市場化
2013 燃料電池站整備
2014 6月/氫能、燃料電池ROADMAP
2015 氫能元年
2015 定置型燃料電池普及突破15萬台
目標: 3E+S
• 能源基本計畫
(2014 年４月)
3E+S
1、安定供給
2、經濟性
3、環境
4、安全
子項目: 加速「氫能社會」的實現
「實現氫能社會，可以達成3E + S」/2017/12

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年分 事件
1981 Moon Light 技術開發
2014 年４月 能源基本計畫３Ｅ＋Ｓ／加速氫能社會的實現
『エネルギー基本計画』3E＋S
2014 年6月 氫能、燃料電池戰略ＲＯＡＤＭＡＰ
『水素・燃料電池戦略ロードマップ』
2015 氫能元年
2015 燃料電池車投入市場
2017/04 第１回「再生可能エネルギー・水素等関係閣僚会議」
2017/06 「未来投資戦略 2017」
2017/12 第２回「再生可能エネルギー・水素等関係閣僚会議」
2017/12 以2050年的願景為未來展望，揭示「氫能基本戰略」，確立到2030年的行
動計畫與目標
2020 東京奧運
實現氫能社會示範場域
日本氫能發展大事件

27. 懂能源團隊
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各部會協力– 內閣府/經產省會議
再生能源、氫能
等關係閣僚會議
內閣府
出席層級:
首相、經產大臣、經濟再生擔當大臣、交通大
臣、農林水產大臣、環境大臣、復興大臣、內
閣府特命大臣、文部科學省大臣、總務省副大
臣、官房副長官、資源能源廳廳長
氫能、燃料電池
戰略協議會
經產省
委
員
會
出席層級:
文部科學省課長
國土交通課長
經產省部長
經產省課長
經產省室長
(室長的職位為輔佐課長)
氫能、燃料電池
戰略協議會WG
經產省
委
員
會
細部問題討論:
例如定置用燃料電池、燃
料電池自動車、其他氫能
利用、氫能製造儲存儲藏
出席層級:
各相關課、室的成員
CO2 Free
氫能WG
委
員
會
出席層級:
各相關課、室的成員
細部問題討論:
例如Power to Gas相關

28. 懂能源團隊
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各部會協力– 情況與成效
再生能源、氫能
等關係閣僚會議
內閣府

29. 懂能源團隊
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四、結語與借鏡

30. 懂能源團隊
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總結
1、日本能源與科技基本計畫的配合
2、日本氫能的「長期」布局: 1974~2000年的技術開發、2000~2010
年的技術驗證、至2010年起的市場普及
3、根據日本的特許出願技術動向調查報告，
日本政府大力推廣氫能，是由於日本有強大的氫能技術作為後盾，且在
產氫、儲氫、運輸氫、利用氫等部分，都布有大量的專利，且在製氫的
高分子水電解法、水蒸氣電解法等的關鍵專利，占世界第一。除此之外，
由於技術領先，日本也在氫氣相關標準化的制訂上，佔據領導的地位。
這些因素都是日本大力推動氫能的主因。
4、日本氫能基本計畫的三階段

31. 懂能源團隊
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借鏡
1、日本委員會、內閣府的會議層級與會議召開方式
給能源轉型白皮書的借鏡
2、日本氫能社會建構的時程表顯示，在2020年到2040年間將正式確立
將氫氣發電和大規模氫氣供應系統。而，工研院長期研究氫能，相關專
利包含製氫、熱回收產氫等，期限為在2030-2032左右，或許能夠重新
檢視這些專利，期許在日本的氫能供應鏈上發揮影響力。
註:日本千代田化工於2015年首次
在台灣佈局氫能(燃料電池)的專利，
或許也隱含將台灣作為
國際氫能供應鏈中繼站的一環。

32. 懂能源團隊
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謝謝

33. 懂能源團隊
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參考資料
未来投資戦略2017－Society 5.0 の実現に向けた改革
https://www.kantei.go.jp/jp/singi/keizaisaisei/pdf/miraitousi2017_t.pdf
再生可能エネルギー導入拡大に向けた関係府省庁連携アクションプラン
https://www.cas.go.jp/jp/seisaku/saisei_energy/kaigi_dai2/siryou2-2.pdf
水素白書
http://www.nedo.go.jp/content/100567362.pdf
水素・燃料電池戦略ロードマップ/2014
http://www.meti.go.jp/press/2014/06/20140624004/20140624004-2.pdf
水素社会実現に向けた我が国の取組
http://www.sangiin.go.jp/japanese/annai/chousa/rippou_chousa/backnumber
/2016pdf/20161003124.pdf
科 学 技 術 基 本 計 画/2016
http://www8.cao.go.jp/cstp/kihonkeikaku/5honbun.pdf

34. 懂能源團隊
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參考資料
水素＋再生可能エネルギーで電力と燃料を作る、CO2削減の切
り札に/SMART JAPAN/ 2016/01 http://www.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1601/08/ne
ws045.html
水素社会の実現に向けた取組について/2017/4
http://www.cas.go.jp/jp/seisaku/saisei_energy/kaigi_dai1/
siryou4.pdf
水素基本戦略/2017/12
http://www.meti.go.jp/press/2017/12/20171226002/2017
1226002-1.pdf
世界トップを目指す日本の水素戦略、再エネ水素は2032年に商用化/SMART
JAPAN/ 2018/01
http://www.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1801/12/news031_2.html
平成２５年度特許出願技術動向調査報告書--電解式水素製造及びその周辺技術
https://www.jpo.go.jp/shiryou/pdf/gidou-houkoku/25_electrolysis.pdf

35. 懂能源團隊
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