一、前言
燃料電池技術在發展多年之後，近期部分應用市場已開始明顯成長。目前燃料電池已大量商用化的應用，包括發電廠、企業備援電力、家用熱電共生系統、堆高機等，其中家用熱電共生系統是近期成長較快的應用，預計未來五至七年內，由於各國陸續展開大規模示範與商用化，可望成為第一個裝置量達到百萬台等級的燃料電池應用。在發展家用燃料電池的國家中，以日本發展進度最快，為唯一已大量商用化的國家，韓國發展進度則緊追日本之後。除了日、韓之外，其他發展國家還包括德國、英國、丹麥等。本篇介紹各國家用燃料電池的發展現況以及未來的展望。
二、日本：準備多年之後，市場開始引燃
在發展家用燃料電池系統的國家中，日本是進度最快的一個。日本早在2002年就啟動家用燃料電池示範計畫，並於2005年開始補助系統裝置費用，在累積多年示範應用的經驗後，2009年初以「ENE-FARM」名稱 (ENE為Energy的縮寫，ENE-FARM可稱為「能源農場」)，正式宣布家用燃料電池進入商用化階段，並設定2015年與2030年，分別達到累計銷售75萬台與250萬台的目標，各營運商也開始透過網路與實體通路銷售ENE-FARM系統。
日本歷年新增裝置量如圖一所示，在2005年政府開始補助裝置費用後，裝置量逐漸成長。隨後政府逐年降低補助金額，在2009年各營運商公開販售ENE-FARM後，裝置量有另一波顯著的提升，2002年至2009年累計安裝8,590台，預估2010年約可新增安裝7,000台。
圖一、ENE-FARM平均售價、補助金額與裝置量
（一）ENE-FARM系統解析
「ENE-FARM」是一套整合電力與熱水供應的系統，以天然氣瓦斯或是桶裝瓦斯為燃料，提供燃料電池發電，而燃料電池發電產生的餘熱可以再利用，提供家庭熱水或做為暖房之用。ENE-FARM由各地營運商統籌設備的安裝，以及後續燃料的供應。目前日本有八家營運商，包括東京瓦斯、大阪瓦斯、東邦瓦斯、西部瓦斯、新日本石油、Astomos Energy六家原始營運商以及後來加入的岩谷產業 (Iwatani) 與昭和Shell石油；另有東芝、新日本石油 (ENEOS) 與Panasonic等三家設備製造商。三家設備製造商的產品規格如表一所示，其中東芝與新日本石油為750W的燃料電池系統，而Panasonic為1000W系統。ENE-FARM系統包括兩台設備，三家設備製造商的造型大同小異，由外觀來看，較小的一部為燃料電池發電機，較大的為熱水儲存槽。在價格方面，目前整套系統的價格在320~346.5萬日圓。2010年中央政府補助130萬日圓，廠商與各地方政府則另有優惠措施，如瓦斯以較優惠價格供應，以及部份地方政府再加碼補助1~30萬日圓。
ENE-FARM採用的燃料電池技術為PEMFC，發電效率最高可達38%，發電時產生的餘熱可提供家庭熱水與冬季暖房，合計發電與熱效率最高可達80%。在燃料部分，雖然仍使用化石能源，但燃料電池能源利用效率較高，根據日本實證計畫多年資料之計算，平均比傳統電廠節約能源24~27%、二氧化碳排放量減少30~40%。
（二）ENE-FARM經濟效益分析
就ENE-FARM的經濟效益而言，東京瓦斯曾以Panasonic 1kW系統作估算，一年約可發電---本文節錄自「材料最前線」專欄，完整資料請見下方附檔。
作者：康志堅/工研院產經中心
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