關於 降壓供電電流增加 ，我們在網路上蒐集到這些相關的討論、資訊與評價

2020.12.21(一)
認識莫斯菲-坐擁千億商機
.
大家早，我是 LEO
■ 什麼是Mosfet(莫斯菲)
Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor-金屬氧化物半導體-場效電晶體（簡稱：金氧半場效-電晶體）縮寫：MOSFET，跟我們的日常生活密不可分，應用範圍很廣，包含筆電、智慧型手機、工業、能源產品、電動車都大量應用，是電子產品必要的關鍵零件之一，簡單說，它就是扮演「電源控制元件」的角色。
.
原理：在電晶體中當電子從源極經過電子通道在汲極流出，控制電子能否順利流出的關鍵就是Mosfet，當我們在閘極施加電壓，下方電子通道就會打開，電子就可以順利流出，它的功能就像水龍頭扮演控制水流從進水口到出水口的角色。
.
■ 市場商機驚人
IC設計公司會把設計好的Mosfet電路圖交給晶圓代工廠(台積電、聯電、世界先進等)生產，大量新應用不斷增加，特別是高階mosfet應用於電動車等，研調機構預估到2022年mosfet市場規模高達75億美元。車用佔比估計22%，計算與儲存估計19%，工業用估計14%。
.
■ 供給吃緊醞釀漲價
因為筆電及平板、WiFi 6設備、伺服器、遊戲機等新訂單持續湧入，車用晶片需求大舉回升，加上IDM廠擴大委外，6吋及8吋晶圓代工產能全面吃緊，交期拉長，投片成本也陸續從第 3 季起漲價約 15~20%，大陸MOSFET廠已經調漲價格10～20％，台灣的業者最快將在明年第 1 季有機會轉嫁客戶，反映成本的提升。
.
■ 筆電市場
英特爾及超微的筆電新平台支援PCIe Gen 4及USB 4，同時加入人工智慧（AI）運算功能，單一系統對MOSFET需求及採用量倍增，在訂單排程上已是選擇性接單，高毛利的訂單將優先出貨。
.
■ 5G快充商機
2020年5G智慧手機市場規模大約落在2億支左右水準，且進入2021年後將可望翻倍成長至4億支以上，5G手機傳輸速度更快，波長較短，天線變多，耗電變快，USB-PD快充功能成為標準配備，各廠大多以Type-C線材做為快充的充電線材，為支援更高規格的傳輸電壓，MOSFET也必須同步升級。
.
因為8吋晶圓產能供給緊缺狀況下，品牌廠與OEM／ODM廠已經對台灣Mosfet供應鏈預定2021年上半年的訂單，且當中包含中國前四大智慧手機品牌及相關行動配件廠，使Mosfet廠順利搭上5G智慧機的快充列車。
.
■ 電動車市場
根據拓墣產業研究院的數據，2021 年的電動車預估成長 36.7%，占全球新車銷售量近 4%，從長期的產業趨勢來看，功率元件產業重點發展項目一定是電動車。
.
電動車的需求帶動不同電壓供電需求，難度更高，功率更大，更需要耐高溫，高壓，更穩定的特性，這塊市場幾乎都掌握在國際大廠手中，英飛凌（Infineon）就是業界龍頭，市占率約在 20% 左右，無論是 MOSFET、IGBT、GaN、SiC 都有完整的產品線。
.
■ 第三代寬能隙材料功率元件
近年來各大廠積極研究新材料採用氮化鎵（GaN）與碳化矽（SiC）的新製程，雖然成本大幅增加， SiC功率元件價格約為矽基元件5倍，但是導入電源轉換器可提升電動車與電網間更高的運作效率、提高系統穩定度、系統及裝置小型化、縮短充電時間、延長電動車續航力等，在車載充電器及快充設備領域非常具有發展潛力。
.
SiC較矽基元件具耐高壓、對應更高輸出功率、降低週邊電子元件損壞率、於嚴苛環境下信賴性高等優勢，在快充領域應用有很大發展潛力。同時，SiC元件可縮小快速充電樁的體積，延伸好處是能提升快充站土地利用坪效。
.
根據德儀TI的說法，GaN的成本到2021年，成本將會大幅降低至1.37 倍，2024~2026年出現交叉，甚至2027 年 GaN 的成本將會遠遠低於傳統 矽製程Silicon。
.
📊 台灣領導廠商
漢磊投控在SiC市場布局最早，旗下晶圓代工廠漢磊科提供4吋及6吋SiC晶圓代工，磊晶廠嘉晶(3016) 提供4吋及6吋SiC磊晶矽晶圓，均已獲客戶認證並進入量產，昇陽半（8028）則是專精SiC晶圓薄化。
.
杰力(5299)是國內少數同時具有電源管理 IC 及 Mosfet 設計能力的公司，持續往 GaN 技術投入研發，據傳大中(6435)與杰力(5299)在技術上都已經有所突破。
.
富鼎(8261) 有低壓產品之外，中高壓的 MOSFET，有能力直接與國際大廠競爭，今年 SiC 產品已經完成開發，尼克森及富鼎的碳化矽（SiC）二極體已開始出貨，2021年台灣MOSFET廠在GaN及SiC領域就有機會看到營收貢獻。
.
♨ 股民當家團隊對於新一代半導體材料Sic、GaN在電動車、與快充領域特別感興趣，試想現在全市場都在講天鈺、通嘉、偉詮電、鈺邦，只是手機快充---相關股票就一直噴漲！
.
💡 各位有想過電動機車，電動汽車電流電壓更高，如何才能充的更快，更安全，未來商機更大！一旦時機成熟，形成市場共識，天鈺就只是小菜罷了~~~
.
📊 如果你想深入了解更多 2021年的明星產業，領先市場挖掘鮮少人知的潛力股，請按讚分享更多好朋友，讓團隊知道你看過了~也想知道更多 😃
.
🌞 Line群組〈點網址〉
https://lihi1.com/jjjwf
🌞 Telegram 即時訊息
https://t.me/stock17168

【2020年春節台中火力發電廠全面停機一天之提案】
作者：台中市第二選區立法委員當選人陳柏惟

1. 前言

在秋冬季風場影響下，台灣西部平原中南部地區，一直深受空汙之苦。其中，燃煤火力發電廠為空汙排放大戶之一，燃煤電廠的調度降載，以及電力結構的改變，也是全國目光關注焦點。


本團隊在立法委員選舉之初，便與團隊擬定空汙政策，並拜會長期研究國內空汙與中火議題的莊秉潔教授，請教相關事宜。於10月接受長男次男採訪時，提到「如果讓我選上，明年春節中火關一天」之說法，整段訪談中，重點在於強調空汙防治須全面性，不只要著重中火議題 。


唯中火一段特別引發熱烈討論，雖本人尚未宣誓就職，但基於政治人物誠信負責原則，本人其實選後已私下拜會產官學界意見領袖請教供電現況，和團隊擬定提案，上週已透過管道向經濟部建言，期望能達成「今年春節中火試行停機，進行電網壓力測試並提供空汙數據比較研究」之目標，而經濟部也非常積極回應我這個台中市民，並努力研商方案，我在此也表達感謝。


本團隊提案，特於以下簡要說明：


2. 燃煤火力電廠升降載之限制

火力發電主要分為燃煤與燃氣兩種，其發電之彈性，由最小運轉容量（minimum load）：機組能維持穩定運轉的最低發電功率；升降載速率（ramp rate）：改變發電量的速率；以及啟動時間（start up time）：從停機到達到最小運轉容量所需時間。這三個參數來決定。


其中，燃煤與燃氣電廠之最小運轉容量差異並不大，但升降載速率、啟動時間差異極大。燃氣電廠之熱啟動時間在5~60分鐘以內，約比燃煤電廠快3~50倍，升降載速率也在燃煤電廠2~4倍左右。因此傳統上均已燃煤電廠為「基載發電」，極少改變其發電量。


以台中火力發電廠屬於硬煤燃煤電廠，其冷啟動時間（Cold start-up time，關機48小時以上）需要5-10小時，最小負載約25~40%（Fichtner, 2017），根據台電資料（楊路得，2005），中火10部機組容量均為550MW，1-4號機升降載平均變化率為1.8~3.2MW/min，5-8號機為2.5~3.2MW/min，9-10號機為11MW/min，也就是最舊機組達到燃燒溫度後，全開最多仍須3小時以上，最新機組則需要約半小時。 整體而言，重新啟動機組，老舊機組約超過半天，新機組約需一個上午時間。


根據台電資料，中火10部機組中，在春節期間已固定停機4台，2號機、3號機已規劃在春節全面停機、4號機進行歲修，8號機在初五以前，7號機在初六以後停機。剩餘6台機組也均有一定程度減量發電，其中至少兩台已經降至最小負載。然而，若需機組全停1天，考量重新啟動與升降載時間。實際影響日數至少在1天半以上。



3.中部火力發電廠暫停對我國供電影響

台灣冬季用電尖峰負載約28GW，常備轉容量率要求至少10%下，備轉容量約需要2.8GW，但在春節期間，尖峰負載可能降至25GW，就算冬季火力發電機組歲修與停機數量多，但備轉容量在春節期間普遍仍有3.7GW~5.6GW之多。若中火在春節期間停機，小年夜（1/23）之備轉容量有2.3GW，而除夕（1/24）有2.85GW，再來是初三（1/27）的2.26GW [4]。也就是說，考量備轉容量須維持2.5GW以上，在1/23日降載停機，24小時候，1/24晚間讓機組重新併聯，並在初一（1/25）恢復供電，單以備轉容量而言是可行的。


當然，中火作為中部電網最大電源，全停時將造成電網供應改變，且位於彰濱的星彰與星元電廠檢修需要延後，可能需要全負載運轉，在中區電流減小，系統電壓偏高加上長距離輸送效應下，彰濱超高壓變電所電壓有可能上升，影響設備安全性。另外中火全停下，中部電力需要南電中送與北電中送支援，大潭電廠需滿載運轉，興達電廠也無法額外降載，將會增加線路瓶頸，讓富岡~梅湖線負載接近90%。此為電網管理較需注意的安全係數減少問題。


4.結論：建議今年試行中火壓力測試

以莊秉潔教授進行的冬季污染源分析顯示，在去年底至今年初期間，根據風場狀況不同，工業污染源佔台中空污約30~40%，而中火佔全體污染源約8~20% ，平心而論，中火雖是中部地區固定單一最大碳排放源與空汙污染源，但整體空汙還有很多影響因素。要改善空污，仍然需要整體工業排放設備改善與監測能力提升，移動污染源如老舊柴油車輛，甚至港區貨船等排放源的輔導管理。


然而，春節期間中火停機，仍有兩個意義：一則是提供史上首次秋冬污染季期間，中火全停的實際測試，其運作與停機期間，空汙數據的對比，對於觀測、預測與評估空汙影響，仍有相當助益。


第二，以世界電力調度思維而言，已逐漸從「基載」必須全開，轉向彈性化的因應「殘載」需求，那麼，燃煤電廠的調度就必須更為彈性，透過在春節負載最小的安全期間，中火停機之壓力測試，將有助經濟部與台電，進一步規劃空汙季節升降載之方案，以在我國綠能占比逐漸增加下，增加殘載反應（residual load matching）的能力，以增進能源使用經濟效率與改善排放 。


因此，個人建議經濟部，在協調星彰與星元電廠正常營運下，達成小年夜（1/23）晚間至除夕（1/24）日間中火停機目標，至於全部停止時間可依安全性評估，由24小時彈性減少至12小時，並在1/24日優先恢復9-10號機併聯，1/25日再恢復5-8號機2-3部機組以最小運轉容量運轉。


然而，以今年（2020年）春節而言，電網之穩定性，以及升降載產生的額外排放，這兩點仍應列入是否讓中火全停之考量。期望經濟部在考量整體安全性之下，朝中火試行停機，或至少要創下史上最低運轉容量運轉，以達到春節期間空汙最小化之目標，並可進一步驗證燃煤火發對空汙影響，作為未來降載調度的重要參考依據。

【2020年春節台中火力發電廠全面停機一天之提案】
作者：台中市第二選區立法委員當選人陳柏惟

1. 前言

在秋冬季風場影響下，台灣西部平原中南部地區，一直深受空汙之苦。其中，燃煤火力發電廠為空汙排放大戶之一，燃煤電廠的調度降載，以及電力結構的改變，也是全國目光關注焦點。


本團隊在立法委員選舉之初，便與團隊擬定空汙政策，並拜會長期研究國內空汙與中火議題的莊秉潔教授，請教相關事宜。於10月接受長男次男採訪時，提到「如果讓我選上，明年春節中火關一天」之說法，整段訪談中，重點在於強調空汙防治須全面性，不只要著重中火議題 。


唯中火一段特別引發熱烈討論，雖本人尚未宣誓就職，但基於政治人物誠信負責原則，本人其實選後已私下拜會產官學界意見領袖請教供電現況，和團隊擬定提案，上週已透過管道向經濟部建言，期望能達成「今年春節中火試行停機，進行電網壓力測試並提供空汙數據比較研究」之目標，而經濟部也非常積極回應我這個台中市民，並努力研商方案，我在此也表達感謝。


本團隊提案，特於以下簡要說明：


2. 燃煤火力電廠升降載之限制

火力發電主要分為燃煤與燃氣兩種，其發電之彈性，由最小運轉容量（minimum load）：機組能維持穩定運轉的最低發電功率；升降載速率（ramp rate）：改變發電量的速率；以及啟動時間（start up time）：從停機到達到最小運轉容量所需時間。這三個參數來決定。


其中，燃煤與燃氣電廠之最小運轉容量差異並不大，但升降載速率、啟動時間差異極大。燃氣電廠之熱啟動時間在5~60分鐘以內，約比燃煤電廠快3~50倍，升降載速率也在燃煤電廠2~4倍左右。因此傳統上均已燃煤電廠為「基載發電」，極少改變其發電量。


以台中火力發電廠屬於硬煤燃煤電廠，其冷啟動時間（Cold start-up time，關機48小時以上）需要5-10小時，最小負載約25~40%（Fichtner, 2017），根據台電資料（楊路得，2005），中火10部機組容量均為550MW，1-4號機升降載平均變化率為1.8~3.2MW/min，5-8號機為2.5~3.2MW/min，9-10號機為11MW/min，也就是最舊機組達到燃燒溫度後，全開最多仍須3小時以上，最新機組則需要約半小時。 整體而言，重新啟動機組，老舊機組約超過半天，新機組約需一個上午時間。


根據台電資料，中火10部機組中，在春節期間已固定停機4台，2號機、3號機已規劃在春節全面停機、4號機進行歲修，8號機在初五以前，7號機在初六以後停機。剩餘6台機組也均有一定程度減量發電，其中至少兩台已經降至最小負載。然而，若需機組全停1天，考量重新啟動與升降載時間。實際影響日數至少在1天半以上。



3.中部火力發電廠暫停對我國供電影響

台灣冬季用電尖峰負載約28GW，常備轉容量率要求至少10%下，備轉容量約需要2.8GW，但在春節期間，尖峰負載可能降至25GW，就算冬季火力發電機組歲修與停機數量多，但備轉容量在春節期間普遍仍有3.7GW~5.6GW之多。若中火在春節期間停機，小年夜（1/23）之備轉容量有2.3GW，而除夕（1/24）有2.85GW，再來是初三（1/27）的2.26GW [4]。也就是說，考量備轉容量須維持2.5GW以上，在1/23日降載停機，24小時候，1/24晚間讓機組重新併聯，並在初一（1/25）恢復供電，單以備轉容量而言是可行的。


當然，中火作為中部電網最大電源，全停時將造成電網供應改變，且位於彰濱的星彰與星元電廠檢修需要延後，可能需要全負載運轉，在中區電流減小，系統電壓偏高加上長距離輸送效應下，彰濱超高壓變電所電壓有可能上升，影響設備安全性。另外中火全停下，中部電力需要南電中送與北電中送支援，大潭電廠需滿載運轉，興達電廠也無法額外降載，將會增加線路瓶頸，讓富岡~梅湖線負載接近90%。此為電網管理較需注意的安全係數減少問題。


4.結論：建議今年試行中火壓力測試

以莊秉潔教授進行的冬季污染源分析顯示，在去年底至今年初期間，根據風場狀況不同，工業污染源佔台中空污約30~40%，而中火佔全體污染源約8~20% ，平心而論，中火雖是中部地區固定單一最大碳排放源與空汙污染源，但整體空汙還有很多影響因素。要改善空污，仍然需要整體工業排放設備改善與監測能力提升，移動污染源如老舊柴油車輛，甚至港區貨船等排放源的輔導管理。


然而，春節期間中火停機，仍有兩個意義：一則是提供史上首次秋冬污染季期間，中火全停的實際測試，其運作與停機期間，空汙數據的對比，對於觀測、預測與評估空汙影響，仍有相當助益。


第二，以世界電力調度思維而言，已逐漸從「基載」必須全開，轉向彈性化的因應「殘載」需求，那麼，燃煤電廠的調度就必須更為彈性，透過在春節負載最小的安全期間，中火停機之壓力測試，將有助經濟部與台電，進一步規劃空汙季節升降載之方案，以在我國綠能占比逐漸增加下，增加殘載反應（residual load matching）的能力，以增進能源使用經濟效率與改善排放 。


因此，個人建議經濟部，在協調星彰與星元電廠正常營運下，達成小年夜（1/23）晚間至除夕（1/24）日間中火停機目標，至於全部停止時間可依安全性評估，由24小時彈性減少至12小時，並在1/24日優先恢復9-10號機併聯，1/25日再恢復5-8號機2-3部機組以最小運轉容量運轉。


然而，以今年（2020年）春節而言，電網之穩定性，以及升降載產生的額外排放，這兩點仍應列入是否讓中火全停之考量。期望經濟部在考量整體安全性之下，朝中火試行停機，或至少要創下史上最低運轉容量運轉，以達到春節期間空汙最小化之目標，並可進一步驗證燃煤火發對空汙影響，作為未來降載調度的重要參考依據。