經濟部能源署-再生能源資訊網

2020-12-22 16:52 聯合新聞網 / 工業技術與資訊【撰文／趙心寧】



工研院循環經濟辦公室技術長李宏台想像2030年的綠能生活情景：未來民眾可以隨時透過智慧裝置，接收氣溫、降雨，及空氣品質預報資訊，藉以規劃一日行程；民眾可以直接購買綠電，也可以在住家、商辦廠房安裝再生能源設備，自己發電，如果發電大於用電，還有機會回送電力公司，提升能源使用效率！

在「2030技術策略與藍圖」下「永續環境」次領域「綠能系統與環境科技」，目標是推動多元創能、節能、儲能及智慧系統整合的全方位發展，同時開發符合生態共生的環境科技，降低汙染，並改善生活環境品質。



太陽、風、地熱與海洋　都成電力來源

近年政府力推動再生能源，政策目標在2025年，再生能源占總發電量達20%。李宏台表示，屆時再生能源將以太陽光電與風力發電為大宗，地熱及海洋能發電則是新興潛力技術。

臺灣發展太陽光電多年，無論地面型或屋頂型的安裝量都有一定規模。未來10年，太陽光電將透過新材料、結構、製程的優化，提高轉換效率，開發出差異化、高值化與智慧化的太陽電池及模組產品。

李宏台表示，新一代太陽光電技術的最大特色就是低成本、高效率，像是高轉換效率的鈣鈦礦（Perovskite/c-Si）堆疊型太陽電池，在相同安裝面積下，有機會增加30%的發電量，被視為是下世代的重點技術。目前工研院已與業者合作，投入新型異質接面太陽電池開發技術（TOPCon），試量產轉換效率平均可達23%以上，領先全球，大幅提升國內太陽光電產品的國際競爭力。

我國風力發電在2019年商轉，到了2030年離岸風場均已併聯發電，工研院除了持續投入離岸風場海洋生態調查、海域地質工程探測技術外，也將運用既有研發能量，開發海纜安全監測與海上風機運維技術。至於地熱與海洋能發電，工研院將聚焦在地熱探勘技術，建立示範電場、推展智慧化地熱電廠運維技術；海洋能發電部分，工研院已鎖定高可靠度波浪發電機組開發，評估在合適潛力場址建立電廠，打造海洋發電示範中心。

智慧電網儲能系統　優化電力供需

臺灣在智慧電網政策由一開始的智慧電表推動，延續到智慧調度的軟硬體建設。逐步讓民眾「有感」。李宏台表示，隨著再生能源即將併網，有鑑於綠電的間歇性，未來臺灣電網的系統調度與控制方法將有大幅調整，像是強化預測技術、整合儲能系統、修訂併網規範，以及多樣化的輔助服務資源，都會在下一個10年內逐步啟動。

在儲能領域，儘管屆時鋰電池仍是電化學技術的主流，但燃料電池、鋁電池在2030年，也會扮演互補與備援的角色。鋁電池將取代鉛酸電池用於汽機車電瓶，或用於短時間、高功率輸出的固定式電網儲能設備；燃料電池則可用於中小型熱電共生、分散式發電，以及大型電動巴士等長行駛距離的商用電動車。工研院已領先布局，推動區域儲能系統的示範案場建置，協助業者累積系統建置與運轉經驗。

沙崙綠能示範場域　亞太綠能研發基地

工研院也在臺南高鐵站旁的沙崙智慧綠能科學城打造「綠能科技示範場域」，持續投入創能、節能、儲能與電網整合技術的開發。目前已有國內外多家業者表達進駐意願，未來可望完整提供綠能研發技術的系統測試、驗證及媒合。「到了2030年，這裡將成為全臺灣，乃至亞太地區最重要的再生能源整合與配電系統技術開發基地，」李宏台充滿希望的說。

能源轉型可以改善空氣品質，但空氣懸浮微粒的監測仍有必要。李宏台透露，工研院在環境科技的重點監測項目已放在比PM2.5更容易穿透呼吸系統、對人體造成危害的「PM1」上。未來的挑戰在於克服煙囪口高溫、高濕、高腐蝕的惡劣環境，開發可連續監測工廠煙囪PM1的技術；同時運用AI技術，預測未來幾個小時的空氣品質異常熱區，為國人享有健康舒適的居住環境把關。