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3大車商衝刺綠能儲能商機 布局一次看

本文引用: 工商時報

看準綠能儲能商機,三大汽車集團-和泰、裕隆、三陽「電」力全開!和泰集團透過和潤電能建置太陽能電廠,年底前建置容量挑戰100MW;裕隆汽車在三義廠建置太陽能發電設備,2025年前裝置容量要達20.2MW,並打造年容量1GW的儲能設備生產線,生產儲能櫃搶攻外銷市場。

三陽投資亞福儲能在高雄路竹建廠量產鋁電池,預計2025年投產,將大舉投入儲能市場。同時三陽轉投資農林,也規畫投入太陽能電場建置。

看準綠電發展趨勢,及未來儲能事業的需求成長性,三大汽車集團積極卡位商機,並看好太陽能光電等綠能事業的穩定收益特性,為集團打造一張「長期飯票」。

車商指出,切入能源事業,車商能扮演的角色包括創能、儲能、用能、綠能融資等四大領域。其中,「用能」領域聚焦電動車充電服務事業;「綠能融資」領域則是由旗下汽車金融公司和潤、裕融,提供太陽光電或其他綠能事業的融資服務。

「創能」部分,車商高度聚焦太陽光電,裕隆汽車從2018年起於三義廠區布建太陽能發電設備,預計至2025年完成20.2MW裝置容量布建。和泰集團成立和潤電能投入太陽光電案廠建置,目前案廠數已超過51場,年底前建置容量要挑戰100MW。同時和潤電能響應政府漁電共生政策,透過收購雷克電能位於雲林、台南的4座太陽能案場9成股權,裝置容量達5MW,預估年發電量逾600萬度。三陽集團轉投資農林規畫將用自有土地,以自建或外部合作方式建置太陽能光電案場,增加公司長期穩定收益。

在儲能領域,裕隆三義廠已建置年容量1GW的儲能設備生產線,2020年起累積製造外銷儲能櫃逾1,000套;裕融旗下裕電能源投入綠電產業案場開發管理。

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更乾淨與更簡易的製程,美研發無鈷鋰離子電池

本文引用: yahoo!新聞

鋰離子電池應用範圍廣泛,因此如何打造環境更友善的電池,也是發展重點,最近美國科學家便透過毒性更小的材料,以及更簡易的製程打造出無鈷鋰離子電池。

鋰離子電池應用在手機 3C 產品、電動車跟大型電池儲能系統中,隨著淨零碳排趨勢延續,未來電池的需求也會愈來愈高。該電池的運作方法便是讓鋰離子在陰陽兩極間,透過電解質來回移動以發電,但現在的陰極技術高度仰賴「鈷」材料,全球超過三分之二鈷金屬來自有著童工與人權疑慮的剛果礦場,另一方面過於仰賴某種材料或是單一國家,也會對供應鏈跟運輸帶來風險。

因此美國國家橡樹嶺實驗室(ORNL )研究人員開發一種新的水熱合成(hydrothermal synthesis)方法,用更乾淨、更便宜、更高效的方法來製造新型無鈷高容量陰極材料。有別於過去在反應爐連續攪拌陰極材料跟化學物質,團隊改用溶解在乙醇的金屬、最後讓陰極結晶。

(Source:ORNL

團隊表示,比起氨氣,乙醇無論在儲存和處理方面都更加安全,之後還可以蒸餾和重複使用。ORNL 研究員 Ilias Belharouak 表示,這種新穎的工藝帶來新的優勢,可以將陰極產業轉型成更乾淨、更具成本競爭力的生產製程,同時也可以減輕環境負擔。

研究員 Rachid Essehli 表示,水熱合成法也可以加速製程,製造材料顆粒和準備下一批材料所需的時間從幾天減少到 12 小時,製造出來的材料顆粒也更均勻、更圓,可以緊密堆積非常適合應用在電池陰極。

雖說這也不是 ORNL 團隊第一次開發出有效的無鈷材料組合,但新型材料能確保充電週期內的穩定性。且新型製程也跟當今的含鈷陰極類似,新材料製程可以無縫整合到既有的電池製造程序中。Essehli 表示,目前也正在申請專利,準備擴大規模進行商業製造,「這種陰極材料可以提供更多電量並降低電動車電池的成本」。

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跟紙一樣薄,新太陽能板展開捲起 500 次也沒問題

本文引用: 科技新報

有別於傳統的太陽能板,薄而柔韌的薄膜太陽能板有更多的應用可能性,能用在各種不規則、彎曲的表面上,現在美國麻省理工學院更開發出比頭髮還要細的太陽能電池,繼續壯大太陽能應用範圍,從電子紙到輕型穿戴式設備都可以用。

麻省理工以 2016 年的研究為基礎,當時超薄型太陽能的重量輕到放在泡泡上,也不會弄破。不過太陽能電池的製造技術牽涉到真空環境跟昂貴的化學氣相沉積,麻省理工這次則以墨水,用印刷來簡化流程。

這種可以列印的半導電性墨水(semiconducting inks),可以跟印刷電極一起沉積在 3 微米厚的塑膠板上,最後形成太陽能板,也可以將模組剝離,再「黏」到紡織材料上,保有任性的同時也能維持最小的重量。

最終科學家們研發出超柔性輕型太陽能電池,重量是傳統太陽能板的 1%,但每公斤發出的功率是傳統的 18 倍之多,每公斤功率達 730 瓦特,若把太陽能電池黏在衣服上,每公斤可產生 370 瓦特。共同主要作者 Mayuran Saravanapavanantham 表示,通常麻州的屋頂太陽能裝置為 8,000 瓦,而團隊研發的織物太陽能板,相同發電量只會幫屋頂增加 20 公斤重量。

新測試還指出,織物太陽能電池板可以捲起和展開超過 500 次,同時維持 90% 發電能力。但團隊現在也正解決太陽能電池的退化問題,還需要另外開發超薄的封裝,才能保護太陽能電池。

麻省理工學院電子研究實驗室研究科學家 Jeremiah Mwaura 指出,若按照傳統矽晶太陽能電池的標準,得把太陽能電池封裝在厚厚的玻璃中,因此團隊提出的超薄解決方案,只會稍稍增加一點重量而已。

(首圖來源:MIT

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全面聚焦家用儲能系統,全漢協同夥伴共同打造智慧微電網價值鏈

本文引用: FSP新聞

▲ 左為全漢企業專案副理陳毅博士,右為全漢企業營運長鄭名翔。 (圖片來源:科技新報)

以電源供應器起家的全漢企業(FSP),長久致力於新能源的技術開發,為呼應全球 2050 年計劃達成的淨零排放目標,與台灣推動的 2050 年淨零轉型計畫,全漢企業全面開發智慧微電網(Smart Microgrid)系統及解決方案,透過再生能源技術與分散式儲能系統(Distributed ESS)等能源基礎設施的整合,進而發揮循環永續及能源獨立的終極效益。

 

目前全球已有 136 個國家宣示淨零排放,加入全球低碳排放行動,共同守住 IPCC 聯合國政府間氣候變遷專門委員會所呼籲的「攝氏 1.5℃ 升溫臨界值」。各國必須逐步在 2030 年將溫室氣體排放量減少 50%(至少 43%),並於 2050 年達成淨零排放,才能有效減緩全球暖化的速度。我國也於 2022 年 3 月公布「台灣 2050 淨零排放路徑及策略總說明」,提出 8 年 9,000 億預算推動涵蓋能源、產業、生活與社會四大轉型工程的淨零轉型計畫。

 

具備削峰填谷作用,微電網系統成為善用再生能源強力後盾

提升再生能源比重已經成為政府既定方針,全面朝向 2025 年達成 20% 佔比的目標邁進。隨著再生能源設備及應用需求的不斷擴大,勢必會對傳統電網的運轉穩定性與調度能力造成影響。全漢企業專案副理陳毅博士表示,如何開發能夠提升能源效率並確保能源供應穩定的再生能源技術,將會是一大重點。對此,全漢特別祭出智慧微電網系統及分散式發電技術,以實現智能電力調度與提升電網韌性之目標。

 

陳毅強調指出,必須將再生能源系統以及電源供應器、充電器及電池等儲能系統及周邊全部整合,才能打造出能發揮循環永續與能源獨立效益的智慧微電網系統。全漢所開發的家用太陽能分散式微電網系統,便同時整合了太陽能系統、高轉換效率充電器、逆變器及自動切換開關。

 

根據全漢的定義,微電網系統是由一系列分散式發電設備與負載相互連結而成且電力分界清楚分明的特定區域。微電網系統的最大效益莫過於可做為再生能源穩定併入既有電網的強力後盾,再加上該系統具備削峰填谷、調節尖峰用電的作用,對於電網負荷及尖峰用電的舒緩與調節起到明顯的助益。

 

相對於傳統電網,我們可以將智慧微電網視為家庭及社區周邊的微型發電廠及供電站,其既可獨立運作,也可併入智慧電網之中,在天然災害之後,還能發揮緊急備用電力的作用。陳毅補充指出,所謂智慧微電網,其前端發電網必須具備再生能源,除了輸配電端具備儲能系統外,本地端也要設有儲能系統。進一步而言,本地端會由一系列小型自發自用的微電網設備(電池、太陽能板、逆變器、感測器、電池模組、電動車充電椿等)組成。

 

訴諸由下而上的能源合作,打造 V2G 智慧充/換電站創新商業模式

微電網可廣泛應用於住宅、商辦大樓、學校及醫院,為了有效驗證並調度用電端的發電及儲電,全漢建議可借鑑日本,透過 IoT 資通訊技術,提升再生能源的調整力,在確保供電穩定的基礎下,同時結合業界為用戶端提供兼顧家庭到企業、充電樁管理到智慧路燈的多元能源管理系統,進而即時管理所有用電端的狀況。

 

由此可見能源管理系統對於智慧微電網的重要性,至於如何利用能源管理系統來有效展現再生能源調整力,全漢認為台灣應從「負載追隨」逐步進展到「由下而上的能源合作」,在場域及家庭智慧電網進一步發展並聚合成城市級「虛擬電廠」(Virtual Power Plant, VPP)之後,便能透過適當的能源管理,平衡城市的能源供需,並穩定地區的能源供給。在家用方面,隨著未來智慧電表(AMI)、電動車充電樁、智慧家電及儲能設備普及之後,即可透過方便的家庭能源管理系統(HEMS),讓民眾享受能源自主及自動需量反應(ADR)的果實。

 

▲ 全漢提供優良穩定的太陽能逆變器與儲能產品:HySpirit Three Phase 10kW和 EMERGY 1000(圖左至右)。 (圖片來源:科技新報)

除此之外,今後智慧微電網最被看好的潛在應用之一,就是未來電動車透過智慧微電網,能享受結合太陽能、儲能與能源管理系統最佳調度,發揮優化電力成本、穩定能源效能等效益的充電服務。全漢透過電動車充電示範場域的建立,導入時間電價/電能管理,推廣需量反應/輔助服務,進而打造「車輛對電網」(V2G)智慧充/換電站的創新商業模式,完美展現電動車離峰充電,尖峰回輸的強大效益。如今隨著福斯、BMW 和現代等車廠紛紛開始支援 V2G 及「車輛對家庭」(V2H)功能,未來全漢能將家用儲能系統與電動車整合起來,打造方便的雙向充放電平台。

 

致力開發可移動化、智能化、客製化及模組化微電網儲能系統

當前儲能系統大致分成表前(Front-the-Meter, FTM)支援自動頻率控制(AFC)的電網級設備,以及適用於表後(Behind-the-Meter, BTM)具備 All-in-One 家用儲能功能的微電網級產品。現行普遍的電網儲能裝置包括蓄電池、超級電容、飛輪、超導磁場儲能、氫儲能、壓縮空氣儲能、抽蓄水力儲能及液流電池等。

 

相對於傳統智慧電網市場上動輒百萬瓦以上的表前儲能系統,目前全漢儲能系統主要鎖定表後,提供適用智慧微電網的各種儲能系統,包括適用智慧家庭小於 10kW 的 AiO 及移動式儲能設備,以及鎖定智慧商辦小於 60kW 及主打智慧工廠小於 100kW 的儲能系統。通常商辦及工廠儲能系統的設計重點在於發揮應急、輔助及節能省電的效益。至於家用儲存設備的設計則趨向於備載,甚至能透過賣電來創造額外收益。

 

值得一提的是,全漢系列儲能產品兼具可移動化、智能化、客製化及模組化特性。除此之外,該公司並經由微客製設計逆變器及電池模組等部件,來滿足客戶對於需量反應、及時備載或不斷電供電等各種需求。

 

陳毅表示,全漢訴諸以硬體進入儲能市場的策略,同時聚集合作夥伴推出極具市場競爭力的整合性產品,並主張透過儲能設備、再生能源及電力交易的整合,提升電網供電穩定性,實現區域電力共享。全漢智慧微電網系統及解決方案透過儲能系統與國家電網的結合,將自用及公用充電場域連結在一起,進而發揮自發自用、躉購獲利及零淨能源的多重效益。

 

多元成功案例與高效綠能產品相輔相成,協助客戶實現 ESG 轉型

多年來,全漢在全球各地及不同領域締造許多成功案例。例如 2020 年在德國北部 Peenemünde Airfield 機場及 Peenemünde Harbour 港口兩個當地電網無法到達的區域分別導入 60kW 及 10kW 儲存能系統,成功為廠區與二戰潛艇改造的博物館提供充沛且穩定的電力與照明。

 

2016 年,全漢透過 4 台儲能產品、電池模組及智慧建築能源管理系統(BEMS),在台北文山興隆國宅打造全國第一座公共住宅導入智慧電網儲能系統的示範場域,成功在尖峰用量時段執行需量反應,進而實現節能減碳的效益。2014 年,中科院在金門東坑打造台灣第一個「零碳社區」,全漢參與其中儲能示範系統的前期研究,提供 46kW 逆變器、145 度電電池模組及相搭配的能源管理系統,進而為當時政府全力打造分散式微電網計畫的實際行動中貢獻心力。

 

擁有多年豐富儲能系統開發經驗的全漢,為呼應政府淨零排放目標與淨零轉型計畫,長久致力研發支援安全、潔淨可再生能源的高效率綠能產品與技術,協助家庭與企業實現 ESG 轉型。「全漢會以研發團隊為核心,訴諸更高的研發能量,全面聚焦在能創造獨特價值並能實際落地的家用微電網系統及解決方案上,」全漢企業營運長鄭名翔總結指出。「家用儲能設備將會扮演帶動智慧微電網全面普及發展的關鍵,全漢希望能從中貢獻心力、創造價值。」

 

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研究磷酸鐵鋰12年!王瑞瑜:從電池芯、模組到儲能…台塑要拚100%國產化

本文引用: yahoo!股市

台塑新智能董事長王瑞瑜20日表示,台塑新智能正瞄準電芯事業加速建廠,預計於彰濱工業區設置2.1GW「磷酸鐵鋰」(又稱鋰鐵)電池芯廠,希望2024年完工後,從電池芯、模組至儲能可以「100%國產化」,盼對整個台灣能源轉型,包括淨零排放、節能減碳都有所貢獻。

台塑新智能董事長王瑞瑜。圖/台塑新智能提供
台塑新智能董事長王瑞瑜表示,台塑新智能現在加速建廠,預計於彰濱工業區設置2.1GW「磷酸鐵鋰電池」電芯廠。圖/台塑新智能提供

王瑞瑜宣布,台塑新智能擴大儲能布局,攜手翰可能源、眾樹能源組成「儲能國家隊」,並在台南、雲林、南投、彰化、嘉義等縣市興建6大儲能案場,預計明年陸續完工,第一期設置容量總計將達50MW以上。

台塑新智能7月5日正式成立,積極在節能、儲能、新能源、循環再利用4大領域探討及布局,包括台塑生醫彰化廠的儲能也順利接上台電的儲能自動頻率控制(AFC),並達100%執行率。如今,台塑新智能攜手翰可能源、眾樹能源一起合作,在台南永康建置5MW儲能案場,目標也是連上台電AFC。

王瑞瑜指出,第二期計畫是台化彰化廠的100MW「超級儲能系統」合作案,預計2024年啟動,成為全台最大規模的「電網級」儲能案場,盼能幫助台灣電力穩定輸送。

面對各企業正如火如荼建置儲能領域,台塑新智能的案場到底和其他儲能廠有什麼不一樣?王瑞瑜解釋,台塑企業12年來專攻於磷酸鐵鋰電池研究,相較「三元鋰電池」(又稱鋰三元電池)更加安全,當未來儲能走入居家領域,安全絕對是最高考量因素。

台塑新智能與翰可能源、眾樹能源組成「儲能國家隊」,首個指標性案場,位於台南永康正式啟用。圖/記者楊絡懸攝
台塑新智能與翰可能源、眾樹能源組成「儲能國家隊」,首個指標性案場,位於台南永康正式啟用。圖/記者楊絡懸攝

王瑞瑜進一步說明,台塑新智能近年專注磷酸鐵鋰電池研究,自有模組廠外,最關鍵的是擁有電池管理系統,無論是電池管理系統(BMS)或能源管理系統(EMS),都是台塑自行開發,有別於其他案場從國外進口安裝,自行開發在國家資訊管理更加安全。

此外,台塑從電芯、模組,甚至到儲能系統安裝,都已獲得一系列的整體認證。王瑞瑜指出,台塑新智能是台灣唯一在磷酸鐵鋰電池領域受完整認證的廠商,這也讓過去跟特斯拉合作儲能的翰可能源,在發現台灣廠商具備自製能力後,轉而選擇台塑新智能。

翰可能源董事長陳洋淵表示,這次與台塑新智能合作的儲能,是翰可第三座的案場,透過已累積的儲能營運及設備管理,互補彼此的優勢,未來也會持續和台塑新智能合作,持續朝更具有規模的儲能事業前進,且除了在台灣布局,未來也會開發海外市場,台塑新智能絕對是翰可能源最重要的夥伴。

產業知識

「綠能」不失能! 揭密太陽能板革新技術達「真永續」

本文引用: TVBS新聞

發展節能永續能源,是美意沒有錯,但也不可忽視因廢棄物而延伸的問題,看到廢棄太陽能板的回收,已是全球當務之急,根據統計,2050年全球的廢棄太陽能板,將達到9.1億公噸,就怕綠能成了失能,台灣獨步全球,發展出高效回收技術,期盼能真正達到「永續」。

圖/TVBS

跟上淨零碳排的世界趨勢,太陽能發電成了不可或缺的一環,蔡政府積極推動綠色能源,2022年也進一步修法,未來只要是新建物或房屋翻修,使用面積超過50公尺建物,就必須裝設太陽能板,不過美其名的「綠化」,卻也正同步埋下不可忽視的危機。

記者陳文越:「太陽能板壽命大約是落在20年左右,那麼以台灣再生能源的規劃來看,台灣到了2035年的時候,每年會有超過10萬公噸,太陽能廢棄模組,再加上每年還有0.5%,因為天災而提早退休的太陽能板,面對如此龐大的回收處理壓力,其實從前端就要開始著手,今天採訪團隊,特別換上整身的防塵衣,來到台南太陽能板組裝工廠,帶您來一探究竟。」

聯合再生工廠副廠長李檉堉:「這個站點是我們太陽能模組,生產製造的關鍵站點,那我手上的這個太陽能電池片,每一個半片是可以產生3瓦多的功率,那我們看到這個機台,透過正負極的串接,那把它144片串接起來,我們每片模組,可以產生440瓦功率的模組。」

圖/TVBS

整齊排列好,機械手臂來回穿梭,工廠幾乎已經全面自動化,細看太陽能板模組主要材料,以太陽能電池為重點,跟串聯導電的焊帶,以及減少反射並保護電池的強化玻璃,還有這一大捲,鋪成一片片的透明薄膜,更不能少。

聯合再生研發經理許政鴻:「層壓站的話會把整片模組,像三明治的一個封裝結構,進行熱壓做結合,最底下的這層是玻璃,封裝材電池片封裝材背板,那其中最關鍵的在於這層封裝材,那也是太陽能板進化的一個關鍵。」

圖/TVBS

薄薄的一片夾在中間,看似不起眼,但只要經過高溫加熱溶解固化後,就能把這這幾樣東西結合成一體,而這個關鍵元素,也在未來回收廢棄太陽能板過程中,扮演著至關重要的角色。

聯合再生研發經理許政鴻:「這是我們剛提到很關鍵的一項材料,那這項材料的功能主要是用來黏合,左邊這一項封裝材料,是過去我們常用的一項封裝材料,叫做EVA,那這類材料是無法做分解的,它本身在層壓過後,會做完全的一個黏合,那這新材料它是可拆解的一個薄膜,它本身再透過二次加熱,就可以做拆解跟分離。」

這樣看不清楚嗎沒關係,我們直接來到更上游,出產eva薄膜2.0的材料工廠。

太陽能板材料工廠副理蔣其晉:「這裡是高雄的,太陽能板薄膜的生產工廠,那我們今天做的這個太陽能薄膜,非常的特別,那主要是技術差異,我們以前的太陽能薄膜是熱固型的,20年後它沒有辦法拆解拆開,(黏住就黏住了),黏住就黏住了,那裡面最重要的一些貴金屬,包含矽晶圓銀線,它都無法再回收使用,那我們現在做的這個薄膜,可以讓它再次的拆解使用,其實在太陽能模組中,我們最大的碳排放來源,是裡面的矽晶圓板,那如果我們可以再把矽晶圓板,拆開再回收來使用,那我們可以減少到43%,的一個碳排放量,那等於每年可以減少約9萬噸的碳排放。」

圖/TVBS

太陽能板廢棄回收,第一步就是先「拆解」,但當「拆解」因為合成的「太牢固」,導致無法確實執行,那再多的可回收物,恐怕都是廢物。

工研院材料化工研究博士王珽玉:「這是我們最新研發的技術,我們利用高溫的方式,讓太陽能模組經過高溫的時候,把封裝的塑膠膜材分解掉,傳統的破碎分選,會讓材料混雜在一起,讓材料沒有辦法得到一個好的純度,那回收出來的材料,就只能拿去低階的利用,例如拿去鋪馬路使用,那像我們這種利用熱分解,回收出來的材料,因為它材料都是完整的分離,所以它利用價值就會變得很高,那我們估計每GW,的太陽能模組的回收價值,可以從原本的6億,可以提升到24億元。」

傳統也是現在的作法,是把廢棄太陽能板暴力破壞後,再利用機器進一步,把不同可回收物做分類,而這項還沒上路的最新技術,則是利用高溫,弱化薄膜2.0的固性後,把一層層的材料分開回收,不僅大大減少過程中的浪費,也能真正發揮到永續發展。

工研院副院長彭裕民:「我們知道太陽電池,要用非常大量的鋁,鋁框非常大量的玻璃,特別是高純度的矽,全世界當它再生能源,達到60到70%的時候,太陽電池用掉全世界的矽,可能10到20%,資源一定越來越少,那為什麼我們不把,已經用過的太陽電池,重複回去使用變成新的太陽電池,這樣可以循環10次20次,那我們真正是達到再生的能源,用創新技術產生循環產生新經濟,是我們台灣現在,非常關鍵重要的一步,這個技術不但可以翻轉台灣,也可以翻轉世界。」

圖/TVBS

獨步全球的新技術,讓綠能不「失能」,尤其血淋淋子例子正在全球上演,以最接近台灣致力減碳的日本來說,1994年推行綠能補助制度,讓太陽能發電全面普及,不過將近30年後,昂貴的設備維修費,還有不清不楚的回收規範,導致太陽能板出現隨意廢棄潮,日本環境省更預估,2040年每年報廢的太陽能板,將達80萬噸是現在的200倍。

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解密「人造太陽」!美核融合技術突破 用之不竭+零碳排

本文引用:壹蘋新聞網

【國際中心】美國能源部宣布美國科學家已經在核融合研究方面取得締造歷史的「重大科學突破」,有如獲得核融合研究的「聖杯」,首度在核融合反應達成產出的能量遠高於引發反應所使用能量,將有助發展潔淨能源。

美國勞倫斯利佛摩國家實驗室核融合反應達到「能量淨增益」。示意畫面。路透社

核融合的原理因近似太陽,長久以來被人們視為具備潔淨、用不盡等特質的終極能源。因此,核融合發電也有「人造太陽」之稱。

《壹蘋新聞網》綜整外電,為讀者介紹核融合技術有如能源科技領域中的「聖杯」(Holy Grail,耶穌受難前最後的晚餐使用的杯子,引喻為永生不息、至高無上的發明)。

「華爾街日報」報導,美國美東時間13日上午10時(台北時間13日晚間11時)在華府的能源部本部宣布核融合技術進展。

負責研究的是勞倫斯利佛摩國家實驗室(Lawrence Livermore National Laboratory,LLNL)。

美國能源部宣布勞倫斯利佛摩國家實驗室在核融合技術的重大突破。圖為技術人員在檢查實驗設備。美聯社
原理等同太陽發光熱 美宣布技術突破

「金融時報」11日披露,勞倫斯利佛摩國家實驗室的科學家已從實驗性核融合反應中達成「淨能量增益」。

實驗室的「國家點火設施」(National Ignition Facility)使用近200具雷射將氫原子加熱到超過攝氏 1億度的高溫及超過地球大氣層1000億倍的壓力。在此極端條件下產生一種稱為等離子(或稱電漿)的狀態,在這種狀態下氫原子會融合進而釋放出巨大能量,這與太陽發光發熱的原理相同。

核融合因可望成為比化石燃料或現有核能所使用核分裂技術更潔淨、取之不盡的能源,早引起全球投資者和數十家公司的極大興趣。

勞倫斯利佛摩國家實驗室位於加州,是全球首屈一指的核能研究所。路透社
能量更大且無汙染 遠勝現有核能技術

各國現有的核電廠均是透過核分裂產生能量,全球約10%電力來自核電,雖幾無碳排,但所生廢棄物的放射性恐千年都不會消失。反觀核融合既不產生會長久存在的廢棄物,也不會有化石燃料燃燒產生的二氧化碳和其他溫室氣體,且可用氫等常見元素透過原子融合,產生近乎無限的能量。

核融合產業協會(Fusion Industry Association)追蹤的投資情況顯示,近年已有超過50億美元資金注入各家民間的核融合相關企業。各家企業都在研究不同的核融合反應爐設計,大部分仍仰賴等離子狀態的核融合。

但核融合距離商業使用仍有很長一段路,最大障礙之一是至今仍無法實現所謂淨能量增益(net energy gain),即核融合輸出能量要大過用於加熱原子的雷射光束輸入能量。這也使美國這次的突破更加難得。

科普相關網站指出,核能發電的核分裂運用鈾元素分裂時的熱能製造能源,而核融合運用元素加總的力量,運用上億度高溫讓氫或重氫(氘、氚)等元素的原子核變成電漿狀態,使相斥的原子核互相依附在一起,相關技術也是核融合發電最難克服的技術之一,畢竟這等同於做出一顆太陽。

技術人員在實驗設備內部檢查機件。路透社
各國競研 首座核融合電廠最快十餘年後現身

包括美國、中國、歐盟、日本、南韓、巴西等國都致力研發核融合技術。哥倫比亞廣播公司新聞網(CBS News)指出,目前全球最大的核融合研究計畫是由35國政府集資約220億美元的「國際熱核實驗反應爐」(International Thermonuclear Experimental Reactor,ITER),也在攻關與美國同樣的課題。

白宮表示,目前全球30多家民間核融合企業有2/3在美國,大部分都成立於過去10年間,「藉由與這些民企的合作,我們有機會讓他們留在美國發展,進而鞏固美國在核融合技術的領先地位」。

美國勞倫斯利佛摩國家實驗室技術人員檢測實驗裝備。路透社
中國舉國體制 全力追趕

中國聲稱要利用社會主義「制度優勢」,以舉國體制集中力量辦大事的風格,全力攻關的中國核融合實驗「人造太陽」項目,今年也有所進展。據「環球時報」10月的報導,中核集團核工業西南物理研究院科研團隊在10月19日成功讓HL-2M等離子體電流突破100萬安培(1兆安),距離核融合點火更進一步。

「華盛頓郵報」報導,目前核融合領域的專家認為時間倒還次要,最主要癥結在於各國政府與民間財力能否加大資助研發力道,如果條件允許,第一座核融合發電的原型廠有可能在2030年代出現,屆時距離實現商用就為時不遠。(綜合中央社、外電報導)

活動公告

儲能安全研討會 12月9日在台北W飯店舉行

本文引用:經濟日報

新進能源12月9日在台北W飯店舉行儲能安全研討會,發表美國最新儲能系統火災安全防護研究及最佳解決方案,吸引上百家儲能建置商及投資業者與會,銀行業也有高度興趣,出席踴躍。

標準檢驗局公布CNS62933-5-2安規,將可能危害儲能安全的因子列入規範,條件收得更緊,對產業長遠發展有利。Li-ion Tamer鋰電池微量有機氣體偵測系統為研討會主角,為極早期安全偵測系統,素有鋰電池貨櫃防爆守門員之稱。當天由美國原廠專家Steve Cummings主講儲能系統火災案例,以及儲能系統安全防護關鍵與方法比較;新進能源執行顧問蔡正忠主講防止儲能系統火災發生最佳解決方案,及儲能系統火災防範之國際相關法規。

Li-ion-Control-Box-and-Sensors。 新進能源/提供
消防署火災預防組組長莫懷祖也出席致詞,中華民國消防設備師(士)協會理事長何岫璁主講儲能系統消防安全工程設計,簡介台灣消防法規指引,以及風險評估、設計簽證、竣工簽證。

Tamer在電池異常的最早期時,就能偵測到有機氣體釋放,把握最佳的黃金處置時間,做到「早一分鐘掌握,就能避免悲劇發生」。隨著儲能建置案量增加,系統整合商、投資方及放貸銀行關注案場投報率之餘,也正視儲能的安全性。Tamer鋰電池微量有機氣體偵測系統成為大熱門。新進能源表示,Tamer全球市佔率超過九成,裝置量超過2 GW,更難得的是,所有安裝的案場都保持「零事故」的記錄,亦獲得全球最大產險公司之一的FM Global推薦使用,市場給予高度評價及信心。

安全為高敏感議題,儲能系統結合充電設以及走入室內是未來趨勢。外國經驗顯示,儲能系統一旦出意外,不僅公司受傷,並且危及整個產業的發展,韓國的經驗足可為借鏡。因此為了產業長期發展,維護儲能系統安全,勢必是所有業者的共同目標。台電標案中使用Tamer可獲得加分,提高勝率,大同及東元得標的冬山及龍潭兩大台電自建儲能案皆採用。電話(02)2706-2899。

新聞報導 產業知識

蔡英文:今年是台灣綠能最風光一年!將要求企業揭露「溫室氣體盤查資料」

本文引用:yahoo!股市

「台灣國際智慧能源週」(Energy Taiwan)於19日南港展覽館正式展出,總統蔡英文表示,今年是發展綠能以來「最風光亮眼的一年」,太陽光電設置量較2016年增加超過7倍,離岸風電成長速度也快速,預計今年底可完成共200座風力機,並正積極推動儲能建置。

總統蔡英文參加第五屆「台灣國際智慧能源週」的開幕典禮。圖/記者楊絡懸攝

蔡英文致詞時表示,她上任以來,能源轉型就是政府的重要施政目標,這也關係到未來30年台灣的轉型路徑,是一項非常艱難的挑戰,過去6年已打下穩健的基礎,未來會繼續整合各界的量能,公私合力,加速邁向「2050淨零轉型」。

蔡英文指出,今年台灣的太陽光電設置量已有9.06GW,相較2016年,增加超過7倍,今年夏天已可發電超過5.5GW;離岸風電方面,成長速度也快,目前西海岸同時有4座風場正在加緊趕工,再加上現有的2座風場,預計今年底可完成共200座的風力機,將把握今年秋冬強勁的東北季風,轉換成為珍貴的綠電資源。

此外,政府也正積極推動儲能建置,目標在2025年達到1.5GW的電池儲能系統,包括在電網端的應用上,台電開放電力交易平台,將可提供1GW的輔助服務。

蔡英文表示,近年來許多企業加入「再生能源倡議組織」RE100行列,面對業界對綠電的急迫需求,政府已公布淨零排放的路徑圖,並陸續提出「12項關鍵戰略」、整合跨部會的資源,也會持續投入前瞻技術研發,以及其他各種綠色能源的開發,包括氫能、地熱、海洋能及生質能等,都是發展重點,用科技力驅動能源轉型的步伐。

她也強調,自今年開始,「投資台灣三大方案」把減排納入申請要件,明年開始也逐步要求企業,必須揭露溫室氣體的盤查資料,在配套上規劃以「先大後小」、「以大帶小」的模式,要降低中小企業在轉型過程遇到的衝擊,也要讓減碳成為產業升級、經濟發展的新動能。

「台灣國際智慧能源週」(Energy Taiwan)展出近1,000個攤位,展覽規模成長40%,創下歷年新高。圖為沃旭能源的展示。圖/記者楊絡懸攝

針對台灣淨零碳排推動進度,外貿協會董事長黃志芳向記者表示,就貿協接觸過的業者,如紡織業、石化業等傳統製造業者,在國際客戶的要求下很早就投入淨零碳排的落實,相信在政府和民間企業合作之下,將可朝2050目標前進。

「台灣業者最大的強項就是彈性及因應能力。」黃志芳說,多數業者面對淨零碳排的重視程度大,由於攸關未來的生意及訂單,因此業者幾乎和國際同步淨零碳排,明顯的指標性就是愈來愈多企業加入RE100,整體企業的提升程度應可與國際接軌。

產業知識

電抗器

電抗器與電感器

本文引用:泰昌電機

電抗器也叫電感器,電抗分為電感器和電容器,然而由於過去先有了電感器,並且被稱為電抗器,所以現在人們所說的電容器就是容抗器,而電抗器專指電感器。由於採用了電抗器,在發生短路時, 電抗器上的電壓降較大,所以也起到了維持母線電壓水平的作用,使母線上的電壓波動較小,保證了非故障線路上的用戶電氣設備運行的穩定性。

變頻器專用電抗器通常安裝在變頻器直流調速器的輸入或輸出端,可抵制變頻器產生的3、5次諧波向電網傳遞,減少變頻產生的諧波對其他元件的干擾,改善電網質量、提高功率因數並限制電網電壓的異常波動和電網上的衝擊電流、平抑波形、減少對變頻器的影響。交流異步電動機啟動電流大,是額定電流的5-7倍,因此,大型電動機在啟動時,會對電網產生較大的電壓降,對線路的電氣設備產生較大的影響。通常用降壓的方法來限制電動機的啟動電流。

高頻用電抗器

串聯電抗器、並聯電抗器

電容用電抗器

整流電抗器

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