【全員出動！捕捉風獸因因呼：看身懷絕技的團隊建造台灣第一座離岸風場】 直播（🎁）

台灣有97%的能源仰賴國外進口，能源枯竭倒數計時的此刻，如果能將大自然最溫柔又堅強的力量，像是太陽能、風能、水力發電的技術發展成熟，不但更環保永續，也能避免受到國際上的經濟制肘。

今晚的故事，就帶小朋友來看看，台灣的技術團隊是怎麼樣在一個新竹的小漁港，排除萬難的搭建離岸風機。

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能源轉型大勢所趨，掌握碳中和儲能商機！一次搞懂什麼是碳中和、鋰電池、固態電池、燃料電池（07/12/2021 TechNews科技新報）

作者 姚 惠茹

聯合國在 1997 年 12 月通過京都議定書將大氣中的溫室氣體含量穩定在一個適當的水平，以保護地球的生態系統。從那之後，碳排量就逐漸成為評估環境成本的一項重要指標。2015 年 12 月，各國在《巴黎協定》中承諾，在 2050~2100 年實現全球「碳中和」目標。

什麼是碳中和呢？

碳中和是「從環境中消除的碳排超過所排放的碳」。通常透過使用低碳能源取代化石燃料、植樹造林、節能減排等形式，來達到相對「零排放」。目前為止全世界已經有超過 50 個國家宣告在本世紀中葉達到碳中和，超過 100 個國家在政策中提及，2050 年是大部分國家設定的目標年。

分析碳中和商機，首先要來了解主要碳排產業，目前全球最大的碳排放產業是電力產業，其碳排放量佔全球碳排放量比重高達四成，而再生能源發電的比重近幾年來雖然持續增加，也約略佔三成左右，如扣除水力發電、地熱發電等，以風電及太陽能為主的再生能源佔比又僅有一成，富邦證券表示，未來持續增加風電與太陽能發電仍將是主要的發展趨勢。

車輛的二氧化碳排放佔全球碳排放量比重超過二成，因此未來電動車取代內燃機汽車的趨勢，將會加快進行，另外包含製造業的工廠與建築業等佔全球碳排放量也達到二成，因此將被迫更新其生產設備，降低排放量，中國及其他第三世界等地區，必須要淘汰高汙染高排碳的產能，建置更具效能且符合環保碳排規範的產能取代，否則其出口將會被先進國家課以碳稅。

從前面分析主要碳排來源，就可以知道為什麼再生能源和電動車會成為近年來的重要產業發展趨勢，然而電動車雖然不排放 CO2，但若使用的電力是火力發電，則會增加發電廠的碳排量，因此電力來源由火力發電轉為再生能源，再使用電動車才能真正達到減碳的效果。

富邦證券表示，由於再生能源如太陽能與風電都是屬於間歇性發電，受到日照時間與季節性風力強弱的影響，必須透過儲能系統，將再生能源發電做妥適的儲存應用，故儲能系統將在碳中和發展趨勢中，扮演著重要的關鍵角色。

近年來光電、風電產業快速崛起，因綠能發電具間歇性特質，尚需儲能系統搭配，才能避免再生能源受到天氣因素的波動影響供電，確保長期供電穩定，儲能系統市場規模因此快速成長，2018年全球儲能系統放電量 5,971 百萬瓦時，預估至 2024 年，全球儲能系統規模年複合成長率超過七成。

富邦證券指出，現階段全球儲能系統主要可分為三大類，機械能儲能、電化學儲能（鋰離子電池）及化學儲能（燃料電池）三大類，其中以電化學儲能為目前的市場主流，而化學儲能為近年備受市場期待的另一種儲能系統。

鋰離子電池

目前全世界車廠所生產的電動車，其儲能電池的應用種類，以「鋰離子電池」為市場應用主流，而再生能源儲能系統方面，也大部分同樣採用「鋰離子電池」，作為協助電網進行電力調節的輔助設備，例如特斯拉在各地建置超級充電站，就會利用到鋰電池儲能系統。

鋰電池材料中以正極材料最為重要，一般都是以鋰合金氧化物所構成，也是常聽到的三元鋰電池就是以鎳鈷錳等三種材料組成正極的鋰電池，另外常聽到的磷酸鋰鐵，也是正極材料的一種。負極材料目前多以石墨為主，未來會往矽負極來發展電解質現階段都是液態（膠狀），目前業界正積極開發固態電解質的鋰電池，作為下一世代鋰電池的發展方向。

固態電池

鋰電池為「液態電池」，其電解液為膠狀電解質，而液態電池性能容易受溫度高低影響，並有電解液外漏爆炸的風險，當前普遍使用的有機電解液存在爆炸等安全隱憂，已成為限制鋰離子電池發展的瓶頸，而固態電解質的重量較輕，只有液態鋰電池的一半、充電速度比鋰離子電池快，只要 10~15 分鐘，而且沒有腐蝕性的問題，壽命較長。

目前日本豐田、南韓三星、中國寧德時代、美國的 Quantum Scape（QS），德國的 Solid Power 與台灣輝能等公司業已開啟固態電池產業化進程，目前預估最快 2023~2025 年間，有可能量產車用固態電池。

燃料電池

燃料電池為一種將燃料（通常是氫氣）與氧化劑產生的化學能通過化學反應轉換成電能的儲能系統，通常又稱為氫能源，利用氫燃料的氧化作用，產生電力，沒有排碳，只有排水，若是將太陽光電或風力發電的電力來產製氫氣，產製後的氫氣可做為燃料電池的燃料來源。

藉由氫能載體整合各式再生能源，能平衡各類再生能源供電缺口或不穩定。富邦證券表示，現階段包含美國、日本、南韓、歐盟、澳洲及中國都積極發展燃料電池，企業界與日韓車廠也都努力開發各式產品應用。

富邦證券表示，2050 年是大部分國家設定的碳中和的目標年，降低碳排放量的碳中和商機，已經成為未來十年的重大商機，因此使用何種電池能達到安全又具效能的綠能發電儲能系統，將會是未來產業發展的重點，也值得投資人持續關注。

完整內容請見：
https://technews.tw/2021/07/12/carbon-neutral/

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兩次跳電凸顯氣候變遷加劇影響電力系統（05/20/2021 自由時報）

文：林法正／國立中央大學電機系講座教授兼資訊電機學院院長

這兩週接連的跳電事件引起民眾對於國內能源現況的擔憂，但不論是人為疏失的513跳電，抑或是用電突增卻有大量歲修機組無法支援造成的517跳電，都凸顯出台電公司在尖峰負載的預估、機組歲修的排程、以及其他可快速調度機組的安排上，都小看了氣候變遷的劇烈影響，以至於預估失準、排程不符需求、備轉機組難以發揮救援功能，而對供電穩定帶來巨大挑戰。

高溫及疫情用電負載預測失準

因為氣候變遷造與疫情爆發造成負載劇升，且水情不佳使水力發電無法到位，加上共有近4.57GW裝置容量的機組正在大修無法發電，以致於5月13日及17日因發電機組跳脫之實施緊急分區輪流供電。

氣候變遷加劇，今年還沒進入暑假就已連日高溫且久旱不雨，讓家戶用電高峰比往年更早出現；這幾天又因疫情爆發，許多人改以在家活動或辦公，使得疫情升溫後的第一個上班日就出現用電量暴增的情形。往年通常要到七月份才會出現的用電高峰，今年卻在五月中就出現，5月19日更來到今年五月最高，尖峰用電量高達37.57GW，擠進歷年尖峰用電量的第三名（見下表），甚至比去年五月尖峰負載高約3.78GW，負載劇升11.1%。

昨天網路上有人說住商用電比例小，其空調用電上升對整體用電量影響不大，據此反駁因天熱和疫情升溫造成住商用電劇升的是實。實在不忍說，這些或許本身都是對瞬時尖峰負載和電力調度毫無概念的人，卻愛逾越專業發言誤導大眾，令人無奈。雖然工業用電量占比最大，但頂多隨著景氣好壞而有波動，比較少像住商用電一樣在短期、單日內出現劇烈波動，所以在台電要做用電負載預估時，住商用電反而是變化較大、容易造成預估落差的。台電通常會根據歷年同期用電情形來做當期用電量預估，這次之所以預估失準，最大的原因就是今年五月份的用電需求跟往年完全不同，因高溫和疫情導致住商用電突然爆增的影響確實不能被忽略。

用電高峰突然提前與大量機組歲修時間重疊

而這兩次跳電主要原因都是當天的用電負載比原本台電預估的高出太多，影響電力調度上的判斷準度，才會一時之間無法快速因應。這裡說的因應，包含即時備轉容量抓的裕度，還有安排機組歲修及上線的時程。

517的狀況很明顯，原本沒有預估五月中會有超大用電需求，所以安排了很多機組休息做定期檢修，預計在往年高峰來臨前（七月份）完成並重新上線幫忙發電，但五月中突然用電飆升，再加上興達電廠1號機下午故障跳機，雖然只有0.5GW，但因正在大修的機組數量太多根本來不及臨時接回來發電。這樣歲修中無法支援的機組發電量高達4.57GW，若全部歸隊根本不會有跳電疑慮。

不過，用電量突然升高不代表我們因缺電而停電，而是代表台電的用電預測會出現落差，即時備轉容量抓得太接近，使得當日各個機組在調度上之裕度留太小了。這並不是要檢討台電判斷失準，而正是在提醒台電，近年來隨著氣候變遷影響程度加劇，應該盡早將氣候變遷相關因素納入評估當中。

乾旱使抽蓄水力發電能力大受限制

除了氣候變遷的高溫影響用電量之外，台電說明這兩次還因抽蓄水力受水情影響而無法即時救援。為什麼呢？因為抽蓄水力接上電網併聯的速度是前面說的各種發電形式當中最快的，緊急時5分鐘內就可以併聯，是最可靠的備援戰力。

然而，今年剛好適逢百年大旱，台灣已經很久沒有颱風、梅雨造訪，許多水庫已見底，甚至台中地區目前還在限水中。面對這樣嚴酷的水情，抽蓄水力發電當然也會受到限制，蓄水池水位會直接影響抽蓄水力發電。目前抽蓄水力的明潭發電廠六部機組，是以日月潭為上池、明潭水庫為下池，池間位能差帶動發電機發電，反轉則可將下池水抽回上池蓄存，水位若低於732公尺將無法進行抽蓄發電。

由以上幾點可知，高溫影響用電量而干擾預估準確度，間接導致機組歲修時程和用電高峰時間意外重疊，同時又有乾旱影響水情使水力發電救援受限，這些都可歸因於氣候變遷的影響，若台電及早具備相關概念就能預為因應。

顯然，台電對於氣候變遷的應變能力還相當薄弱，須要盡早將氣候變遷的影響納入其電力調度上作全面性的評估，才是這兩次事件之後最應受到重視的改善之一。

另一方面，建議台電各種備轉輔助服務（調頻、及時與補充）應儘量擴大量能以備不時之需，利用輔助服務因應電力系統故障（發電機組跳脫、輸電線路故障）與再生能源間歇性，以容量市場支撐氣候變遷與未來綠電高占比對台電系統帶來的挑戰。

完整內容請見：
https://talk.ltn.com.tw/article/breakingnews/3539933

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