綠能前瞻永續台灣

依「技術成熟、成本效益、均衡發展、帶動產業、電價可接受」原則,達成再生能源目標

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產業動態

綠能鍊金術 實現電力永續

  • 發佈日期:2019/3/19
  • 資料來源:經濟日報
  • 點閱次數:1068次

2019-03-17 00:32經濟日報 工研院電網管理與現代化策略辦公室

微電網系統測試場域

全球綠能科技產業迅速成長,彭博源財經指出,預估到2050年,再生能源總投資金額將達11.5兆美元,為接軌國際綠能趨勢、促成電力永續、達成2025年再生能源發電量占比達到20%目標,工研院在六甲院區、沙崙智慧綠能科學城打造五項電力永續的關鍵技術,勾勒出台灣未來綠電產業的無限可能性。

五項關鍵技術聚焦綠電的儲能、創能及節能領域,第一項為在六甲院區建置的「微電網系統測試場域」,整體場域僅約半個足球場大,年發電量高達517.632度電,以1度電3元計算,等同一年幫六甲院區省下155萬元電費。這套微電網系統測試場域結合太陽能板、儲能設施及能源管理系統,使用智慧變流控制器把太陽能電力儲存下來。在上班日中午用電高峰時段,太陽能板可發揮龐大效益,並利用能源管理系統進行負載管理,減少尖峰時段使用台電電力約50kW。

這套技術吸引帛琉官方前來觀摩,目前已與憶鴻、大同、中油、裕隆、廣隆等廠商合作。

第二項為「乾式厭氧醱酵技術」,沼氣主要來源有畜牧業廢棄物等農業廢棄物等,若未好好處理,不但會有異味,還可能危害人體。乾式厭氧醱酵技術能把沼氣變「黃金」,且結合發電機與燃料電池技術,不但能發電,過程中產生的沼渣、沼液,還可以當做有機肥料澆灌農作物。
第三項為「氫燃料電池技術」,氫燃料電池具備發電零無汙染的特性,這次攜手台灣氫燃料電池製程技術三大關鍵廠商順德、禾新及揚稚,共同組成產業聯盟,打造從設計到組裝,一手包辦的國產化燃料電池組試量產線,是目前全台灣唯一智慧自動化生產線。

第四項為「可高速充放鋁電池技術」,該技術獲得2016年全球百大科技獎、2017年愛迪生獎肯定。

打破過去鋁電池放電電壓低、壽命極短的缺點,並生產出全球第一顆可商品化的鋁電池。這項鋁電池技術具有五大優勢,包含長壽命、低成本、高安全性、環境友善、可高效率快速充放電等。經由研究粗估,這款鋁電池可重複充放電1萬次,而且材質無毒又不會爆炸,比市面上的電池更具競爭力。

第五項技術為工研院在台南沙崙智慧綠能科學城打造的「綠色工務所」,提供民眾智慧綠色生活的體驗場域及綠能產品驗證平台,產品技術包含智慧舒適環控風扇、智慧LED照明情境、採直流供電的燈具與風扇、外轉子吊扇、節能整合窗、銅電極太陽能模組、智慧能源管理系統等。

再生能源是台灣未來重要供電選項,發展再生能源會遇到三大挑戰,首先以太陽能來說,夏季供電時,雖然中午因烈日關係太陽能發電出力大,可紓解用電高峰,但晚間太陽能就無用武之地,反而造成傳統電廠負擔增加,這可透過燃氣電廠發電適度支援調節,克服問題。其次,克服再生能源發電的間歇性問題,不管風電或太陽能,天氣變化會直接影響發電量,風大風小、有無太陽都會造成發電量波動,無法穩定發電,但只要機組數量夠多,透過機海戰術,能有效減少發電不穩定的狀況。

最後是掌控饋線電力的品質。太陽能等電力注入電線時會造成饋線電壓波動,且量愈多影響愈大,可利用儲能設備把電力存起來,或是拉專用線路給綠電使用來解決問題。

溫室效應造成地球氣候變化,人類無法跟自然之母對抗,勢必得離開對石化能源的依賴,而再生能源就是最好且唯一的新選項,不可諱言,再生能源面臨一些挑戰,像是不能挑地點、發電間歇性問題等,這就需要從電網調度上下手,靠儲能、預測跟調度,把再生能源順利整合入電網中,達到穩定供電的目標。

五項綠電關鍵技術

微電網系統測試場域

結合太陽能板、儲能設施及能源管理系統,使用智慧變流控制器把太陽能電力儲存下來

乾式厭氧醱酵技術

沼氣結合發電機與燃料電池技術發電,產生的沼渣、沼液,還可當有機肥料澆灌農作物

氫燃料電池技術

順德、禾新及揚稚組成產業聯盟,一手包辦的國產化燃料電池組試量產線

可高速充放鋁電池技術

可重複充放電1萬次,材質無毒又不會爆炸

綠色工務所

提供民眾智慧綠色生活的體驗場域及綠能產品驗證平台
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