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台灣能源轉型進行式ing..... 【綠能科技聯合研發計畫】再生能源點亮創能、儲能應用大未來（05/18/2021 天下雜誌）

文: 台灣經濟研究院

創能技術開發著重提升綠色能源能量與降低成本

創能領域前瞻綠能技術開發配合發揮臺灣太陽光電與離岸風力等再生能源特色，透過提升電池模組效率趨動太陽光電成本下降，以及利用智慧平台系統助於離岸風場海事工程量測與運維，降低風場運維成本，以提升產業競爭力。

開發高效率、低成本、超輕量之太陽能電池技術

提升太陽能電池效率已刻不容緩，成功大學陳引幹教授團隊運用原子層沉積技術，沉積不同氧化物材料膜層於堆疊型太陽能電池中，以優化各膜層厚度、品質與材料純度等，進一步提升太陽能電池品質。中央大學許晉瑋教授與劉正毓教授團隊以軟性三五族太陽能電池收集室外光源，提供智慧模組(溫度感測器與藍芽)足夠電能回送電子訊號，朝向智慧模組「自我維持」前進。

在降低成本方面，大葉大學黃俊杰教授團隊利用非真空設備取代電漿輔助化學氣相沉積(PECVD)、用原子層沉積設備(ALD)以及銅漿料取代銀漿料達成低成本射極鈍化及背電極(PERC)太陽能電池開發。成功大學張桂豪副研究員與李文熙教授團隊創新製程置換太陽能鋁電極，以低成本空氣燒結銅電極應用於高效率雙面太陽能電池，將有效降低太陽能電池成本支出，增加產業獲利能力。

隨著太陽光電產能市場逐漸飽和，相關企業轉型尋求高效率與超輕量太陽能模組，以無人機應用為例，臺灣大學藍崇文教授團隊替無人機縫製出可以吸收太陽光轉成電力的衣裝，賦予偵查、通訊等任務。臺灣大學林清富教授團隊開發適合於固定翼無人機之輕量太陽能模組的大面積(30x150 cm2)太陽光模擬器，於宜蘭大學城南校區建置可供太陽能無人機測試起降與飛行場域。

兼具發電及產氫之仿生創能技術

氫能源為一種乾淨、能量密度高、環保零汙染、應用廣泛與取得容易的新能源，仿生電池即是透過模仿植物光合作用，為既能製氫又能發電的多功能太陽能系統。清華大學嚴大任教授團隊開發氫氣光電催化的催化劑由鉑金轉換為更具有普及性且兼具效能的材料，透過電漿子結構來強化二硫化鉬與日光光場交互作用，增加光能轉化為氫能的效率。中央大學王冠文教授團隊則建置高效穩定低成本之雙效產氫產電系統，利用其太陽能轉換再生電力進行光電催化分解水產氫並儲存，達到能源永續發展之概念。

智慧平台系統助於離岸風場海事工程量測與運維

面對臺灣附近海域高溫、高濕、多颱風與地震頻繁的特有地理環境，以及海上嚴苛條件，成功大學林大惠教授團隊開發離岸觀測塔風向定向系統，可降低量測成本、提高觀測準確性與量測效率，有助於離岸風場開發之海事工程量測。臺灣大學蔡進發教授團隊著重開發離岸風場運維大數據智慧平台，提供數據及開發各種量測技術，達到風機早期診治、早期預防功效，以期降低運維成本。

儲能技術開發著重高效能、高安全、具經濟性以支持各種儲能應用

隨著電力系統快速發展，電力儲存設備的布建應隨之增加其靈活度，以確保間歇性再生能源的儲存整合，促進電力供應端和儲存之間高效率的轉換。而儲能領域當中，又以先進二次電池與先進氫能為基礎核心發展項目。

開發高能量與高安全之固態電池技術

為進一步提升儲能電池安全與效率，全固態鋰電池已經成為研發主流。研究方向多針對電池正極、負極、以及電解質創新材料與設計，進一步提升能量密度需求與提高電池系統的總體能量。

正極材料方面，大同大學林正裕教授團隊開發具可量產層狀富鋰錳基正極材料合成技術，同時透過離子摻雜技術穩定其正極材料之晶體結構、改善材料的離子導電度，進而提升其電池穩定性及電容量。

負極材料方面，清華大學杜正恭教授團隊採用太陽能板製成切削的廢料矽，將此進行高值化做成鋰電池的負極材料，並用交聯反應開發矽負極黏結劑，以共沉澱法、自身氧化還原法進行正極材料開發參雜改質，提升鋰離子電池的循環壽命和快速充放電的能力。交通大學陳智教授團隊利用電鍍雙晶銅箔作為矽基負極材料的基板，配合富鎳層狀氧化物正極構成鋰電池，提升鋰電池的整體能量密度，提供各項裝置或載具更好的續航力。

電解質材料方面，明志科技大學楊純誠教授團隊主要開發鋰鑭鋯氧氧化物固態電解質，並將其應用在NCM811陰極材料上，最終組裝成鈕釦型及軟包型電池。成功大學方冠榮教授團隊開發高緻密性鈣鈦礦、橄欖石、石榴子石結構氧化物及硫化物電解質，以及具獨特性金屬、非金屬中介層，有效降低固態電解質/電極介面阻抗。臺灣科技大學王復民教授團隊研發固態電解質具環保水溶性，有低成本與綠色製程之特性，且能有效改善固體接觸的介面問題，可製備成高容量、輕量化與高性能二次電池。臺灣大學鄭如忠教授團隊深入探討高分子固態電解質，藉由合成改質方式可提供具彈性的高分子，進一步利用後調整加入鋰鹽的種類及添加劑，使研發的高分子固態電解質更符合商用規格。

兼具發電及產氫之仿生創能技術

氫能可作為重要儲能技術研發之原因，乃因其最終可實踐潔淨能源，提供眾多行業(如化工、鋼鐵重工及長途運輸等行業)有效脫碳方法，降低碳排放量，改善空氣品質並加強能源安全。且相對其他儲能系統，氫能另一大優勢為其電轉氣儲能系統有儲存量大以及放電時間長的特性。

行政院原子能委員會核能研究所長久以來專注於氫能領域。張鈞量博士團隊開發大氣電漿噴塗製備金屬支撐型固態氧化物燃料電池之可量產技術驗證，可進行大面積(10╳10 cm2)金屬支撐型固態氧化物燃料電池片之生產；余慶聰副研究員團隊利用新型產氫技術結合二氧化碳捕獲技術，使用低成本觸媒生產95%以上的氫氣，省去複雜的純化處理，大幅降低氫氣製造門檻；李瑞益研究員團隊則是著重於開發固態氧化物燃料電池發電系統，可直接將燃料如氫氣、瓦斯或天然氣轉換為電力，並將餘熱回收再利用，具有高能源轉換效率。

燃料電池方面，中央大學李勝偉教授團隊開發中低溫操作的陶瓷電化學儲能電池，所使用的關鍵電解質材料可使操作溫度降到400-700℃區間，且開發關鍵電解質、氫氣電極與空氣電極材料性能與微結構設計，利用靜電紡絲技術製作空氣電極材料奈米纖維，並成功與電解質相互整合，可提升單電池性能14.1%。

儲存氫氣方面，清華大學陳燦耀副教授與曾繁根教授團隊選擇碳材料進行儲氫研究，以零模板水熱碳化法合成出奈米碳球，最後輔以奈米金屬修飾產生之氫溢流效應(Spillover Effect)，提升氫氣吸附效能。

製造氫氣方面，臺北科技大學鄭智成教授團隊致力研發低成本、高穩定度、高效率之中溫固態氧化物電解電池電極材料，另外開發新型氨氣裂解觸媒技術，大幅改善現有氨裂解觸媒反應速率過慢之缺點。中興大學楊錫杭教授團隊則開發非貴金屬觸媒應用於水電解觸媒，以降低裝置成本，並且研發陰離子交換膜和膜電極組，使效率能有效提升。臺灣大學謝宗霖教授團隊發展具突破性之太陽能電解水產氫技術，以低成本、易量產、高效率的鈣鈦礦─矽晶疊層太陽能電池進行電解水產氫，並達到具競爭力之太陽能轉氫能效率水準(10-15%)。而臺灣科技大學胡蒨傑教授研發適於氫氣分離的複合薄膜，藉由熱力學與動力學的基礎理論調控薄膜成膜機制，開發高孔隙度且結構穩定的基材膜，結合優異特性的基材膜及選擇層。

綠色能量持續擴散，協助臺灣繼續邁進成為「亞洲綠能發展中心」

科技部「綠能科技聯合研發計畫」藉由學研界前瞻創新研發能量，推動新能源及再生能源之科技創新，進一步擴大產學研界連結之效益，積極延續科研成果落實產業應用，以期為我國綠能產業布建機會，並協助政府達成能源轉型，且透過綠能科技發展躍身國際舞台。

完整內容請見：
https://www.cw.com.tw/article/5114845

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看到有網友在傳某個特定網路媒體在宣稱：“..... 今天太陽光電撐不起來,所以電力短缺....." 這種毫無根據的惡意謠言。

因此，我們特地去查看了一下這個與台電公司官網的系統機組即時發電狀態網頁，採用一樣的台電公司官方即時電力資訊的視覺化電力資訊即時狀態網站的資料，查看之下，結果發現事實卻跟網路媒體說的完全不一樣！

在事故發生的14:37PM 前後，全台灣太陽能光電的即時發電量高達2.8ＧＷ以上，（請見圖ㄧ），在當時全台灣的核電廠總發電量為2.787GW（請見圖二）。根本還不用加入其他種類的再生能源電力，當時單單是光電一項的發電量甚至比核電的總發電量還高了。

今天的事故肇因維特高壓電網發生故障事故，導致位於那個特高壓電網中的大型電力機組瞬間啟動自動保護機制，與該電網跳脫以避免發電機組受電網故障影響，發電之後大量電力無法輸送出去，導致機組損壞，因此緊急跳脫解連進入保護機制。而不是機組故障或是電力不足的緣故。

事實就是如此。謠言止於智者，錯誤的訊息大家應該不要誤信更不要再擴散出去才好。謝謝大家～～～ <3

此外，相信很多朋友（一般社會大眾也是一樣）對於今天這種由高壓電網故障所引發的「低頻卸載」事故倒底是怎麼一回事，並不很清楚。我們就來透過電力專家們的專業文章來試著一探究竟吧。

淺談低頻卸載

“..... 綜合以上所述，當系統運轉頻率因為
大型發電機組跳機或重要輸電線路解聯而 下降時，欲使系統運轉頻率回升至最低安 全運轉頻率(59.5Hz)以上運轉，須自PL及Pf 中卸除部分負載，且卸載量之總和約等 於ΔPm ;此外，結合方程式(4)、(5)、(7)， 可得到完整之模型方塊圖(如圖一所示)。....."

"..... 六、低頻卸載模擬以台灣電力公司101年度低頻卸載模
擬為例，當電力系統發生嚴重核能或大型發電機組跳機時(如表三所示)，須依據電力 系統條件(如表四所示)、電力系統規劃卸 載量(如表五所示)、電力系統運轉情形(如 表六所示)，模擬出低頻卸載量、低頻卸載 跳脫段數及卸載後之系統頻率，藉此檢視 低頻卸載之規劃是否妥當，進而評估增加 或減少低頻卸載量。

模擬結果如表七所示，最糟情況為核 二停用兩部機，而系統其餘發電機組均正常運轉下，若龍潭E/S因故南、北端解聯， 龍潭以北之系統運轉頻率將下降至 58.65Hz，此時透過低頻卸載後，系統運轉 頻率將回復至59.99Hz，達到系統安全連續 運轉頻率之要求。....."


完整內容請見：
http://www.relay.org.tw/page08/no36/6.pdf

PS. 特別說明。對不起，原本想用台電公司官網上的訊息，但是發現官網可能因為瞬間流量太大，暫時都無法連線進去官網相關頁面，因此想到有這個引用與官網上即時電力資訊一樣的台電數據的網站的視覺化統計資料。

★ 電力資訊來源：
台灣電廠即時機組發電量
https://apan1121.github.io/powerInfo/

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去年水力發電跌破30億度 10年最低／太陽光電供電增至60億度 綠電占比43.6%衝第一！（03/10/2021 自由時報）

（記者林菁樺、楊綿傑／台北報導）台電統計近十年「再生能源發購電量」，在所有綠電中，水力發電比重向來最高，介於四成至五成多，但去年台灣面臨無颱風過境、衝擊水情，導致水力發電大幅減少，是十年來首次跌破三十億度，且被太陽光電正式超越。

台電去年綠電總發購電量逾137億度

台電統計二○一一年到二○二○年「再生能源發購電量」，種類包括太陽能、風力、水力、垃圾沼氣等，近年陸續有生質能、地熱能等。資料顯示，前五年的再生能源發購電量均未突破一百億度，而前年達一四○．五億度、是近十年新高；去年因水情不佳，綠電的總發購電量略減至一三七．八億度。

觀察再生能源結構，去年排名變動較大，台電分析，關鍵在「水情」衝擊。水力發電長年保持在四十億度以上，排名也高居第一，但去年台灣無颱風過境，水情實在太差，水力發電降到二十九．九八億度，是近十年來首次跌破三十億度，在綠電的佔比中，降到二十一．八％，排名跌到第二。

太陽能+風電 可望彌補水力發電缺口

配合國際大廠要求供應鏈使用綠電趨勢，台灣走向非核、增綠，綠能又以太陽光電發展腳步較快。二○一一年太陽光電約三千八百萬度、佔所有綠電比重僅○．五％，去年大增至六十．○五億度，佔比攀升到四十三．六％，在綠電發購電量排行中首度衝上第一。

風力發電方面，除了早年的陸域風力外，離岸風力近年大力發展，前年底首座離岸風場商轉，讓去年的風力發購電量增加到二十．六一億度。另外，去年因疫情影響部分離岸風場遞延到今年，將會陸續併網，加上太陽光電持續增加，可望彌補今年水情不佳造成水力發電的缺口。

而在日本福島核災將滿十週年前夕，綠色公民行動聯盟昨發表《二○二○世界核能產業現狀報告》摘要中文版，內容顯示綠能於二○一九年首度在全球發電佔比中超過核能，且包括發電量增長、發電成本等方面都勝過核電，核電儼然已成夕陽工業。

全球綠能發電占比已超過核電

核能在全球發電總量的佔比從一九九六年十七．五％的高峰，呈現逐步下降的趨勢，至二○一九年佔比為十．三五％，只比前一年增加○．二％，主要是中國核能發電量的增加。至於非水力再生能源在二○一九年時貢獻了全球十．三九％的發電量，首度超越核電。

從發電成長來看，二○一九年全球非水力再生能源之新併網裝置容量達到一八四GW，創下歷史新高；其中風力發電量年增率十三％，太陽光電年增率為廿四％。

報告指出，反映此一發展趨勢的，是再生能源與核電在能源成本上日益拉大的差距。根據能源成本水準分析，二○○九年至二○一九年間，電廠規模的太陽能成本下降了八十九％，風能下降了七十％，而新的核能成本上升了廿六％。二○一九年全球挹注於再生能源上的總投資超過三千億美元，是核能發電投資（約三一○億美元）的十倍。

完整內容請見：
https://news.ltn.com.tw/news/life/paper/1435950

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香港太空館立體全天域電影《下一站－太空3D》帶領觀眾一窺未來，探討私人太空企業和國家級太空計劃的新構思。未來建基於過去。自古以來，人類一直夢想能夠翱翔天際，可是要到1783年，孟戈菲兄弟製造的熱氣球，才令人類在不受繫留的情況下飛上天空。在前往太空的漫長旅途上，尤里‧加加林成為了第一位圍繞地球飛行的人類，而杭思朗則率先踏足月球。為了讓人類能在太空中逗留更長時間，太空站也相繼建成，例如和平號太空站和國際太空站；而順埋成章的下一步就是派人登陸火星。在太空穿梭機退役後，不少讓人類更便捷地前往太空的概念相繼出現。試想想，只要登上核能熱力火箭，六個月後便能到達火星。再想像一下，假如有了太空升降機，前往太空港就會像乘計程車到機場般容易。另外，有些科學家構思出一個興建於小行星內部的圓筒形太空殖民地，只要裝上推進系統，殖民星便可作跨世代星際航行。而美國太空總署的物理學家，更認真地研究空間翹曲理論，希望終有一日，人類能以超光速躍進太空。
美 食 車 先 導 計 劃 是 一 項 推 廣 旅 遊 的 項 目 ， 目 的 是 為 香 港 的 旅 遊 景 點 增 添 吸 引 力 ， 為 旅 客 和 巿 民 提 供 多 元 化 、 富 創 意 和 高 質 素 的 美 食 ， 同 時 展 現 香 港 優 良 的 食 物 衛 生 及 安 全 水 平 。希 望 先 導 計 劃 為 香 港 帶 來 更 多 特 色 美 食 ， 豐 富 現 有 的 餐 飲 選 擇 ， 而 非 與 現 有 食 肆 競 爭 。先 導 計 劃 預 計 於 2016 年 年 底 至 2017 年 年 初 開 始 ， 為 期 兩 年 。
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