台灣能源轉型進行式ing..... 【綠能科技聯合研發計畫】再生能源點亮創能、儲能應用大未來（05/18/2021 天下雜誌）

文: 台灣經濟研究院

創能技術開發著重提升綠色能源能量與降低成本

創能領域前瞻綠能技術開發配合發揮臺灣太陽光電與離岸風力等再生能源特色，透過提升電池模組效率趨動太陽光電成本下降，以及利用智慧平台系統助於離岸風場海事工程量測與運維，降低風場運維成本，以提升產業競爭力。

開發高效率、低成本、超輕量之太陽能電池技術

提升太陽能電池效率已刻不容緩，成功大學陳引幹教授團隊運用原子層沉積技術，沉積不同氧化物材料膜層於堆疊型太陽能電池中，以優化各膜層厚度、品質與材料純度等，進一步提升太陽能電池品質。中央大學許晉瑋教授與劉正毓教授團隊以軟性三五族太陽能電池收集室外光源，提供智慧模組(溫度感測器與藍芽)足夠電能回送電子訊號，朝向智慧模組「自我維持」前進。

在降低成本方面，大葉大學黃俊杰教授團隊利用非真空設備取代電漿輔助化學氣相沉積(PECVD)、用原子層沉積設備(ALD)以及銅漿料取代銀漿料達成低成本射極鈍化及背電極(PERC)太陽能電池開發。成功大學張桂豪副研究員與李文熙教授團隊創新製程置換太陽能鋁電極，以低成本空氣燒結銅電極應用於高效率雙面太陽能電池，將有效降低太陽能電池成本支出，增加產業獲利能力。

隨著太陽光電產能市場逐漸飽和，相關企業轉型尋求高效率與超輕量太陽能模組，以無人機應用為例，臺灣大學藍崇文教授團隊替無人機縫製出可以吸收太陽光轉成電力的衣裝，賦予偵查、通訊等任務。臺灣大學林清富教授團隊開發適合於固定翼無人機之輕量太陽能模組的大面積(30x150 cm2)太陽光模擬器，於宜蘭大學城南校區建置可供太陽能無人機測試起降與飛行場域。

兼具發電及產氫之仿生創能技術

氫能源為一種乾淨、能量密度高、環保零汙染、應用廣泛與取得容易的新能源，仿生電池即是透過模仿植物光合作用，為既能製氫又能發電的多功能太陽能系統。清華大學嚴大任教授團隊開發氫氣光電催化的催化劑由鉑金轉換為更具有普及性且兼具效能的材料，透過電漿子結構來強化二硫化鉬與日光光場交互作用，增加光能轉化為氫能的效率。中央大學王冠文教授團隊則建置高效穩定低成本之雙效產氫產電系統，利用其太陽能轉換再生電力進行光電催化分解水產氫並儲存，達到能源永續發展之概念。

智慧平台系統助於離岸風場海事工程量測與運維

面對臺灣附近海域高溫、高濕、多颱風與地震頻繁的特有地理環境，以及海上嚴苛條件，成功大學林大惠教授團隊開發離岸觀測塔風向定向系統，可降低量測成本、提高觀測準確性與量測效率，有助於離岸風場開發之海事工程量測。臺灣大學蔡進發教授團隊著重開發離岸風場運維大數據智慧平台，提供數據及開發各種量測技術，達到風機早期診治、早期預防功效，以期降低運維成本。

儲能技術開發著重高效能、高安全、具經濟性以支持各種儲能應用

隨著電力系統快速發展，電力儲存設備的布建應隨之增加其靈活度，以確保間歇性再生能源的儲存整合，促進電力供應端和儲存之間高效率的轉換。而儲能領域當中，又以先進二次電池與先進氫能為基礎核心發展項目。

開發高能量與高安全之固態電池技術

為進一步提升儲能電池安全與效率，全固態鋰電池已經成為研發主流。研究方向多針對電池正極、負極、以及電解質創新材料與設計，進一步提升能量密度需求與提高電池系統的總體能量。

正極材料方面，大同大學林正裕教授團隊開發具可量產層狀富鋰錳基正極材料合成技術，同時透過離子摻雜技術穩定其正極材料之晶體結構、改善材料的離子導電度，進而提升其電池穩定性及電容量。

負極材料方面，清華大學杜正恭教授團隊採用太陽能板製成切削的廢料矽，將此進行高值化做成鋰電池的負極材料，並用交聯反應開發矽負極黏結劑，以共沉澱法、自身氧化還原法進行正極材料開發參雜改質，提升鋰離子電池的循環壽命和快速充放電的能力。交通大學陳智教授團隊利用電鍍雙晶銅箔作為矽基負極材料的基板，配合富鎳層狀氧化物正極構成鋰電池，提升鋰電池的整體能量密度，提供各項裝置或載具更好的續航力。

電解質材料方面，明志科技大學楊純誠教授團隊主要開發鋰鑭鋯氧氧化物固態電解質，並將其應用在NCM811陰極材料上，最終組裝成鈕釦型及軟包型電池。成功大學方冠榮教授團隊開發高緻密性鈣鈦礦、橄欖石、石榴子石結構氧化物及硫化物電解質，以及具獨特性金屬、非金屬中介層，有效降低固態電解質/電極介面阻抗。臺灣科技大學王復民教授團隊研發固態電解質具環保水溶性，有低成本與綠色製程之特性，且能有效改善固體接觸的介面問題，可製備成高容量、輕量化與高性能二次電池。臺灣大學鄭如忠教授團隊深入探討高分子固態電解質，藉由合成改質方式可提供具彈性的高分子，進一步利用後調整加入鋰鹽的種類及添加劑，使研發的高分子固態電解質更符合商用規格。

兼具發電及產氫之仿生創能技術

氫能可作為重要儲能技術研發之原因，乃因其最終可實踐潔淨能源，提供眾多行業(如化工、鋼鐵重工及長途運輸等行業)有效脫碳方法，降低碳排放量，改善空氣品質並加強能源安全。且相對其他儲能系統，氫能另一大優勢為其電轉氣儲能系統有儲存量大以及放電時間長的特性。

行政院原子能委員會核能研究所長久以來專注於氫能領域。張鈞量博士團隊開發大氣電漿噴塗製備金屬支撐型固態氧化物燃料電池之可量產技術驗證，可進行大面積(10╳10 cm2)金屬支撐型固態氧化物燃料電池片之生產；余慶聰副研究員團隊利用新型產氫技術結合二氧化碳捕獲技術，使用低成本觸媒生產95%以上的氫氣，省去複雜的純化處理，大幅降低氫氣製造門檻；李瑞益研究員團隊則是著重於開發固態氧化物燃料電池發電系統，可直接將燃料如氫氣、瓦斯或天然氣轉換為電力，並將餘熱回收再利用，具有高能源轉換效率。

燃料電池方面，中央大學李勝偉教授團隊開發中低溫操作的陶瓷電化學儲能電池，所使用的關鍵電解質材料可使操作溫度降到400-700℃區間，且開發關鍵電解質、氫氣電極與空氣電極材料性能與微結構設計，利用靜電紡絲技術製作空氣電極材料奈米纖維，並成功與電解質相互整合，可提升單電池性能14.1%。

儲存氫氣方面，清華大學陳燦耀副教授與曾繁根教授團隊選擇碳材料進行儲氫研究，以零模板水熱碳化法合成出奈米碳球，最後輔以奈米金屬修飾產生之氫溢流效應(Spillover Effect)，提升氫氣吸附效能。

製造氫氣方面，臺北科技大學鄭智成教授團隊致力研發低成本、高穩定度、高效率之中溫固態氧化物電解電池電極材料，另外開發新型氨氣裂解觸媒技術，大幅改善現有氨裂解觸媒反應速率過慢之缺點。中興大學楊錫杭教授團隊則開發非貴金屬觸媒應用於水電解觸媒，以降低裝置成本，並且研發陰離子交換膜和膜電極組，使效率能有效提升。臺灣大學謝宗霖教授團隊發展具突破性之太陽能電解水產氫技術，以低成本、易量產、高效率的鈣鈦礦─矽晶疊層太陽能電池進行電解水產氫，並達到具競爭力之太陽能轉氫能效率水準(10-15%)。而臺灣科技大學胡蒨傑教授研發適於氫氣分離的複合薄膜，藉由熱力學與動力學的基礎理論調控薄膜成膜機制，開發高孔隙度且結構穩定的基材膜，結合優異特性的基材膜及選擇層。

綠色能量持續擴散，協助臺灣繼續邁進成為「亞洲綠能發展中心」

科技部「綠能科技聯合研發計畫」藉由學研界前瞻創新研發能量，推動新能源及再生能源之科技創新，進一步擴大產學研界連結之效益，積極延續科研成果落實產業應用，以期為我國綠能產業布建機會，並協助政府達成能源轉型，且透過綠能科技發展躍身國際舞台。

完整內容請見：
https://www.cw.com.tw/article/5114845

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20201016--異動空間｜氫電池隱藏受惠股

//...新能源除大家熟悉的光伏、風能外，氫燃料電池亦是一大發展方向。與主流的鋰電池比較，氫電池至少具三方面的優勢：

一、重量更輕、能量更大。以相同重量的兩種電池比較，氫電池可產生的能量是鋰電池的10倍，故更適合用作貨櫃車等長途功能車使用。

二、零碳排放。氫電池使用時只會產生熱力和水份，對空氣零污染。

三、充電快捷。氫電池充電只需數分鐘，時間與入油相近，續航力較鋰電池為佳。

當然，氫電池亦有不少缺點，例如......//

https://hk.appledaily.com/finance/20201015/TRNOYX72M5CH3GU5AOAXXKYC7M/

Netherlands On Line 10/20

* 別的國家領導人出門進行外交訪問都是坐專機，荷蘭國王卻不一樣，他自己開飛機，見印度總統。

荷蘭國王威廉·亞歷山大和王后馬克西瑪抵達印度進行為期五天的國事訪問。這本來就是一條尋常的外交新聞。然而，從荷蘭王室發佈的照片上仔細觀詳，「國王」竟然坐在駕駛艙中。原來飛行中，國王是這架政府專機的副駕駛！

實際上，國王曾經說過，他如果沒有生在王室，他的夢想就是駕駛一架波音747大飛機。過去23年，他一直有一份兼職工作——當航班的副駕駛，每個月飛兩次。怪不得KLM是荷蘭皇家航空。

荷蘭國王把飛機開到印度後，在印度首都新德里國際機場，接受簡短音樂和舞蹈歡迎儀式。荷蘭大使馬丁·範登·伯格（Marten van den Berg）等出席了歡迎儀式。

星期一早上，印度總統拉姆·納特·科溫德（Ram Nath Kovind）和總理納倫德拉·莫迪（Narendra Modi）於總統府Rashtrapati Bhavan舉行了隆重的歡迎儀式。隨後，荷蘭國王和王后前往印度國父聖雄甘地的紀念碑前敬獻花圈。

* 荷蘭人：我的自行車必須和我一起上火車！

最近，荷蘭Fietsersbond自行車協會和Rover旅行者協會紛紛批評：火車上留給自行車的空間太少，無法跟上荷蘭騎車人數的增長速度。他們呼籲荷蘭鐵路公司NS採取措施，改善問題，畢竟如今騎自行車的出行方式，已成為一種新風潮。

根據Fietsersbond的說法，每年想要攜帶自行車上火車的旅客數量正以10％到20％的速度增長。然而，目前火車上針對自行車的專屬停車位非常短缺。負責人克魯伊特（Saskia Kluit）說，「經常有家庭或一群騎自行車的人在火車站台苦惱該如何停放自行車。在這個自行車廣受歡迎的時代，這種現象讓人難以接受。我們提倡在通往熱門景區的火車上設置單獨的自行車車廂。」

Rover的負責人弗里克·波斯（Freer Bos）表示：「我們收到的投訴與日俱增，不僅來自騎自行車的人，還有負責在火車站台上預防危險情況的指揮員。」

NS認同用火車運輸自行車需要大的解決方案。一位發言人說：「我們將與Rover和Fietsersbond協商，研究解決問題的可能性。我們還將向旅客詢問他們的想法。」NS首席執行官羅傑·範·博克特爾（Roger van Boxtel）表示，在2021年至2023年之間，NS將在新一代城際列車中制定有關自行車、輪椅、靈活座椅和工作空間的調整計劃。

* 根據聯合國糧農組織報告，全球每年有價值約4000億美元的糧食甚至在運到商店之前就被浪費，而糧食浪費被認為是造成溫室氣體排放原因，此外全球每天超過8.2億人挨餓。

荷蘭人解決食品浪費的獨特方法，對全世界都極具參考價值。

近20年來歐盟有一個顏值即正義的「新鮮瓜果市場規範」，長相比較奇葩的水果是禁止上市的，這造成了很多生產出來的蔬果被白白浪費。於是，在荷蘭的阿姆斯特丹出現了一家名為（BuurtBuik）的非營利組織。

每天早上，組織的志工都會騎自行車到餐廳、咖啡廳、超市、蔬果攤等地方，收集即將被丟棄的食品或「長得醜」的蔬菜瓜果、罐頭、果醬和快硬掉的麵包等等，再藉由餐廳志願者的巧手，根據當天的食材，烹煮成各式料理，並且免費請市民享用。這樣的美好食物循環，可以讓一些經濟狀況欠佳的民眾得以溫飽。目前BuurtBuik每周可以提供約500份晚餐。

此外，四位來自荷蘭艾伯特連鎖超市（Albert Heijn）不同部門的員工也對這一浪費現象忍無可忍，從而創立了「存貨」連鎖餐廳（Instock），該餐廳利用超市沒有售出或售完的食物做成美味佳餚。

聰明的荷蘭人從「剩食」中淘出「美食」。

* 今年8月，由荷蘭名校代爾夫特理工大學學生製造的「Forze VIII」氫燃料電池車在荷蘭阿森的TT賽道創造了新能源汽車行業的奇跡：氫能汽車擊敗傳統汽油車，獲得超級跑車挑戰賽的第二名。

氫能超級跑車聽起來非常超前、拉風。然而，氫能汽車早已不局限在概念車範圍，而是進入商業化量產，開始行駛街頭。

* 塑料袋設計者初衷為挽救地球！你知道嗎？近年來「聲名狼藉」的塑料袋在問世時被人稱贊為「了不起的發明」，原因是它的製作成本只有幾美分，卻能夠讓人輕鬆拎起重物，還能夠防水，以至於80年代的消費者都不太相信輕如羽毛的袋子能裝得下他們沈重的罐頭和盒子。

發明者斯滕·古斯塔夫·圖林設計這款一體式聚乙烯購物袋的初衷是為了拯救地球，即通過消耗更少資源的塑料袋來取代耗費大量資源的紙袋，他認為塑料袋：「應該被重復使用」，而不是用了就扔。

但現在塑膠袋的優點也變成了它的缺點，因為塑料袋不可分解，它們或是卡在樹上、殺死鯨魚，又或者是永遠留在垃圾填埋場。

有毒化學物質從塑料中滲出，透過飲水等方式接觸到人體，就很有可能會導致癌症、出生缺陷、免疫力受損或其他疾病。

為解決塑料帶來的環境問題，許多國家已實施塑料禁令，目前至少有60家化學公司正在競相研發分解塑料的技術。

荷蘭瓦格寧根大學的研究人員，已經研發出由不同種類的海藻發酵製作塑料的方法。

去年2月，荷蘭阿姆斯特丹開設了全球第一家「無塑料超市」，其中超過700個商品都沒有使用塑料包裝。

荷蘭人用自己的創意智慧為解決塑料問題提供了經驗。