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能源转型关键时刻,工研院以绿能创新技术,携手产业航向绿金新蓝海

[2020-08-01 01:16] 来源: 申博官网备用网址_真人炸金花app官方版下载
能源转型关键时刻,工研院以绿能创新技术,携手产业航向绿金新蓝海

全球绿能科技产业迅速成长,彭博财经指出,预估从现在到 2050 年,再生能源总投资金额将达 11.5 兆美元。为接轨国际绿能趋势,以及达成 2025 年再生能源发电量占比达到 20% 的目标,工研院成立「电网管理与现代化策略办公室」,专注电网管理,促成电力永续,昨(29)日更展示五项以绿能科技促成电力永续的关键技术;成果包括:一年省下 155 万电费的微电网测试系统场域、让废弃物变黄金的沼气发电、低碳节能且智慧化的绿色工务所、国内唯一智慧自动化氢燃料电池产线,以及全球第一颗可商品化的铝电池等五项创新技术。这些成果除了荣获全球百大科技研发以及爱迪生奖肯定外,并实际与大厂顺德、大同、中油、以及环保署合作,促进能源转型。

工研院院长刘文雄表示,推动能源转型、迈向低碳能源社会,已成为国际主流趋势。但由于电力的稳定是台湾经济发展与民生需求的基石,推动电力系统升级、维持电力品质及供电稳定度就变得相当迫切。在面对能源转型所涉及的议题上,如再生能源的引进与整合、电网现代化、推动需求面管理、电业自由化等,就需要建立「人人关心、人人有责」的认知,共同担起电力永续发展的责任。此次展现的技术亮点及成果也显示工研院以绿能技术能量,引领台湾在能源转型的关键时刻,向新一波绿能经济推进的决心。

能源转型关键时刻,工研院以绿能创新技术,携手产业航向绿金新蓝海

工研院「电网管理与现代化策略办公室」昨(29)日与媒体进行南台湾绿能科技之旅,工研院以绿能技术能量,引领台湾在能源转型的关键时刻,向新一波绿能经济推进的决心。左起为绿能所梁佩芳组长、电网办公室副主任王人谦、绿能所所长胡耀祖、工研院院长刘文雄、电网办公室技术长卢展南、传播处处长林佳蓉。

工研院在 2017 年底,率先进驻国内首座绿能科技试验场域──「沙仑智慧绿能科学城之绿能科技示範场域」,以「创能」、「储能」、「节能」、「系统整合」四大主轴的绿能关键技术,串联产学研资源,并藉示範场域协助业界验证技术,打造绿能创新产业生态系。目前已锁定超过 10 项最具商业化潜能,且可望快速产业化的绿能技术进行量产化建置,包括染料敏化电池、铝电池、太阳光电多元应用示範系统、节能元件示範生产技术平台等,进驻绿能科技示範场域。此次展出的关键技术或研发成果包括以下五项:

微电网系统测试场域:兼具储能与能源管理,年省 155 万元电费

工研院在六甲院区建置旗舰级的微电网系统测试场域,面积仅半个足球场大,却为工研院六甲院区一年省下百万电费,节能效益相当可观。工研院六甲院区的微电网系统测试场域,年发电量约 517,632 度电,占前一年负载用电量的 28%,若以一度电 3 元计算,一年能为六甲院区省下 155 万元。

这套微电网系统测试场域,不只是太阳能板,还包含储能设施,以及能源管理系统,技术关键就在于如何智慧调控能源配置。以六甲院区为例,假日无人上班但太阳能板持续发电,透过能源管理系统智慧化管理,藉由预测及预先排程方式,调节储能设施让太阳能电力储存下来,并在适当时间进行放电,可以增加每日 300 度电的利用;平时的工作日每到中午时段为用电高峰,太阳能同时发挥效益,此时利用能源管理系统进行负载管理,便能减少尖峰时段使用台电电力约 50kW。这套技术吸引帛琉总统亲自远道前来观摩,目前已与亿鸿、大同、中油、裕隆、广隆等厂商合作,协助解决未来将要面对的再生能源储能问题。

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工研院六甲院区仅半个足球场大的微电网系统测试场域,为工研院六甲院区一年省下逾百万电费,节能效益相当可观。

乾式厌氧酦酵技术:废物炼金术,落实循环经济愿景

沼气来自于厌氧微生物分解有机物,主要以甲烷气为主,若没有经过收集、处理,不但有臭味还可能危害人体,甲烷更是比二氧化碳更严重的温室效应气体。台湾可利用的沼气来源,主要包含畜牧业废弃物、厨余与农业废弃物等,工研院的乾式厌氧酦酵技术,能将厨余等废弃物转化成能源。此技术除针对含水率较低的厨余、果菜等转化产生沼气外,若再结合发电机或燃料电池进行沼气发电,是典型的循环经济成功範例。此外,产生沼气也将产出品质较佳的沼渣、沼液,成为农作物的有机肥料。

目前这项技术全球都在积极推展中,在欧洲除了发电利用,更有多国採用纯化沼气发电的公车。在台湾,目前此技术主要协助传统堆肥场升级成能源中心,让堆肥场的禽畜粪、果菜废弃物除了能维持原本的有机肥料生产,更可大幅降低恶臭问题和生产绿能。为了鼓励沼气发电,目前经济部、环保署和农委会均对沼气发电进行不同之奖励补助,以经济部再生能源发展条例而言,沼气发电趸购费率连年提高,目前为每度 5.0161 元。在政府的奖励政策之下,加上工研院开发高效率之关键技术,对有机废弃物点石成金,不但解决环保问题,更提供绿能新选项。

绿色工务所:低碳节能的智慧生活体验场域

沙仑智慧绿能科学城中之绿能科技示範场域的绿色工务所,以工研院长期研发的绿能科技实际投入建置,并使用洁净能源,进行智慧电力调度,提供了民众智慧绿色生活之体验场域以及绿能产品验证平台。

现场展示多项产品技术包含:智慧舒适环控风扇、智慧 LED 照明情境、採直流供电的灯具与风扇、外转子吊扇、节能整合窗、铜电极太阳能模组、智慧能源管理系统等。举例说明:外转子吊扇—之技术特点为以外转子无刷直流马达,结合驱动控制器、晶片模组等技术,开发具有高效率、低转速的 DC 变频吊扇。此款高效率 DC 变频吊扇比起传统 AC 吊扇,除了使用上的舒适度外,更可节电约 50%。目前已与国内风扇系统厂商,如嘉隆实业、钧泰工业、宏锌、立锜科技公司技术合作。此外节能窗,可同时提供遮阳、导光、通风、视觉等多种功能,除了可协助照明与空调节能,另搭配被动式通风扇,可改善室内空气品质;此为清展科技公司开发,工研院推广。还有在同一个空间中使用者可以依个人需求调节的智慧 LED 照明。透过智慧无线装置 WiFi 以及 APP 就可自行调整光线亮度及色温,是便利又具人性化的设计,此技术整合了 LED 节能灯具、智慧电源以及情境控制 APP,效率比传统照明节能 60% 以上。目前已与乔奇股份有限公司合作产品开发。

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工研院绿能所所长胡耀祖于沙仑智慧绿能科学城之绿色工务所,展示染敏拉帘之绿能科技。

氢燃料电池技术:结合国内大厂 成立国内唯一智慧自动化产线

电信基地台若因颱风或天灾断电,手机将因没讯号而完全通讯中断,此时就得靠基地台的备用电力,过去业者使用铅酸电池或是柴油发电机供电,电池因寿命较低得定期更换,造成维运管理困扰;也因柴油发电机的味道与噪音影响民众。氢燃料电池并非生活中常用如锂电池之充电电池,而是电化学的发电机,与传统的柴油发电机 30% 发电效率相比,其发电效率可达 40% 以上,如回收其热能再使用,效率更达 90% 以上。氢燃料电池建置成本虽较高,且对环境友善、低噪音,因此成备用电力较佳选择。

氢燃料电池因其发电效率高且低污染特性成为新兴能源宠儿,在经济部能源局支持下,工研院与国内氢燃料电池製程技术的三大关键厂商禾新、扬志及碳能,共组产业研发联盟,建立一条从设计到组装全国产化的燃料电池组试量产线,也是全台湾唯一智慧自动化的生产线,藉由工研院的关键技术转移,协助产业从传统金属沖压厂商,升级为绿能科技厂,厚植进军国际能源市场的本钱。

能源转型关键时刻,工研院以绿能创新技术,携手产业航向绿金新蓝海

工研院与国内氢燃料电池製程技术的三大关键厂商共组产业研发联盟,建立一条全台唯一智慧自动化的生产线。

可高速充放铝电池技术:连获两国际大奖,十年产值上看百亿

工研院研发出突破性可高速充放铝电池,2016 年获全球百大科技奖,2017 年再度赢得爱迪生奖殊荣,并吸引如 Discovery 等国际媒体报导,这项关键技术的创新之处在于,打破了过去铝电池放电电压低、寿命极短的缺点,并生产出全球第一颗可商品化的铝电池。工研院的铝电池技术,以石墨为正极,铝做负极,电解液为不可燃性质的离子液体,并具有五大优势,包含长寿命、低成本、高安全性、环境友善、可高效率快速充放电。特别在民生用途上,许多电池因材质与结构问题有爆炸危险,但工研院的铝电池材质无毒、安全且经破坏穿刺亦不会有爆炸反应。

目前工研院成功降低铝电池製作成本,并在实验室试量产,短期目标是取代铅酸电池,中期则布局于储能市场,目前已规划于沙仑绿能科技示範场域及高铁台南站之间示範 10 台电动自行车载具,该自行车只需充电 12 分钟就可以跑 15~20 公里。未来铝电池技术将应用于汽机车电瓶电动市场、电动机车或自行车电池以及稳定再生能源之储能设备,此三项应用市场估计十年内国内产值上看百亿元,潜力无限,可望再创台湾绿能产业之新里程碑。

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