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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#promo #科基百科　我們常用功過相抵、正負相消來形容事物達到一個新的平衡，你知道碳排放量或許也能用這招喔！
　
這，其實就是「碳中和」，根據政府間氣候變化專門委員會（簡稱：IPCC）的定義，碳中和指的是一個企業、組織的二氧化碳排放量，透過使用低碳能源或是植樹造林等節能減排的方式，期待能與因為活動產生的二氧化碳或溫室氣體排放量達到平衡。
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💨 不過要如何判定企業或組織達成「碳中和」呢？
　
想要確認是否達成「碳中和」的目標，就必須記錄與盤查從營運過程、生產製造到產品運輸的「碳足跡」。
　
盤查後就要針對各種溫室氣體產生的狀態進行分析，多出來的就盡可能減去；無法減少的則要想辦法找其它資源替換。
　
以經常提倡「環保」的純電車、油電車為例，其碳足跡的計算就必須從汽車零件製造開始，一直到汽車上路後充電所使用的電，同時也要考量所在地使用的是「灰電」還是「綠電」。
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💨 乍聽之下似乎關卡重重，又該如何具體執行呢？
　
除了前面提到的多出來就減少、無法減少的就抵換，也可以採用「碳補償」（Carbon offset）或相關低碳技術。
　
舉例來說，比較普遍的碳補償方式有植樹（像是避免去森林化、復育天然林、在農場栽種特定木材供應人類所需等等）、發展再生能源，或是盡可能的節約能源等，藉此達成碳中和的目的。
　
在製造生產時，也可以選擇添購碳足跡較少的新型器械，汰換老舊、耗電的機具，以避免產生更多的碳足跡。
　
不過，碳補償的具體作法仍會因時、因地而有所不同，純電車的「環保」與否，也端看各國家或地區發電的碳排係數。根據研究顯示，現行台灣仍以火力發電為主，有近 4 成為高碳排的燃煤發電，若全面轉換成純電車，暴增的充電需求可能加劇碳汙染影響，不一定是最環保的選擇。
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🚘 TOYOTA PRIUS PHV，替想換車、想買車的你提供環保新選擇！
　
以現階段台灣的電力結構推廣純電車，不一定是最佳選擇，也可多方參考減碳車款：TOYOTA PRIUS PHV 插電式油電複合動力車。採用油電驅動系統，利用雙馬達驅動車輛，純電行駛最高時速可達 135 km/h，無須啟動引擎；具備油、電雙動力，油耗高達 109.9 km/l，短程省油、長程也免除你的里程焦慮。
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正確用法：省電、節能，努力達成碳中和
錯誤用法：用電、用水，我全都沒在省的
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本內容由 TOYOTA Taiwan 委託，泛科學企畫執行
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參考資料：
PanSci《永續發展從哪裡來能往哪裡去？減碳還不夠，下一站是「碳中和」》CSR 天下《什麼是淨零、碳中和、氣候中和？一次搞懂Net Zero、Carbon Negative、Climate Neutral》、行政院環境保護署《行政院環境保護署國家溫室氣體登錄平台》、綠學院《罵電動車不環保？那得看你餵他吃什麼電！》、台灣地球日《什麼是碳補償(Carbon offset)？》、台灣電力公司《火力發電概況》
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延伸閱讀：
永續發展從哪裡來能往哪裡去？減碳還不夠，下一站是「碳中和」
https://pansci.asia/archives/149833
巴黎協定 5 年了，來看看它有沒有好好運作
https://pansci.asia/archives/293731

能源轉型過快的隱憂
宋磊／國家安全青年智庫研究員（嘉義市）

昨天下午全台民眾收到「國家級警報」，指出位於高雄的興達發電廠發生事故停機，部分區域發出停電通知。

台電表示，停電原因是超高壓變電所匯流排故障，導致興達電廠共四部機組跳脫，即刻啟動低頻卸載，實施分區輪流供電機制。

二○一七年八一五大停電記憶猶新，原因與全台電力備轉容量不足有關，發生十六小時停電危機。雖然兩起事件原因不完全一致，但不可否認，從蔡政府要求廢除核電後，在電力供給上明顯出現短缺隱憂，身為「已開發國家」，在沒有任何天災人禍情況下，出現跳電危機，不但有違常理，也讓國人再度思索，究竟是否需要完全廢除核電？台灣非得在二○二五達成「非核家園」目標嗎？

核電是當今最乾淨便宜的能源之一，因政府執意廢核，不但讓全台出現缺電危險；早在二○一八年美國商會發布台灣白皮書即曾言，台灣應提供穩定的電力供應，不但具有成本上的競爭力，轉型過快的能源政策，會大幅增加發電成本，適時保留核電作為供電選項才是務實之舉。

希望五一三停電不會造成重大損失，如今旱象未解，缺電危機再度浮上檯面，此時的台灣不用重新檢驗各項發電比例嗎？
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吳一忠／勞民（嘉縣水上)

昨天興達電廠機組跳脫，導致分輪流停電，趕緊找出電費單一看，本區是F組沒受到影響，但仍憂慮不已，萬一停電要如何因應？

連日熱浪襲人，全省用電量激增，若高溫持續下去，供電亮出警戒橘燈，距離「紅燈」僅一步之遙。一旦核電廠如期退役，替代方案如綠能、新能源或舊能源找不到新方法，電力夠用嗎？

日本前首相安倍晉三考慮經濟發展及氣候變遷，為確保能源穩定供應，面對各界的質疑和反抗聲浪，堅持不能沒有核電。台灣有同樣的困境和需求，不用核能，電從哪裡來？

政府宣示二○二五年綠能發電要達成百分之廿，上任才五年，就發生限電危機、八一五、五一三全台大停電，誠如政務委員張景森所言，「反核要有過渡」。

台中火力電廠易造成汙染，為因應電力不足及減少空汙，政府應該考慮採取「以核養綠」的方式過渡，待替代能源供應無虞，逐漸減少對核能的依賴，才是最圓滿的做法。

我們今天來搞清楚一些空污的迷思。
台中中火，佔台中的空污多少？ 以二氧化硫排放量來說，是33%。
春節的時候，中火降載85%，空汙並沒有立即獲得改善。而之後一方面因為武漢肺炎停工，一方面因為開始吹北風，從中部到嘉南平原的空氣都變好。如果他是一個佔33％的東西，我們應該花33%的時間去討論，如果我們花這麼多新聞版面去處理33%的問題，那我想台灣離完善的能源政策跟環保政策還很遠。

台中的空氣污染，其他還有固定污染源、移動污染源、地上污染源、境外移入的。這是整體治理的問題，需要更全面性的解決方案。

空氣污染大數據
所以我認為空氣汙染要治理，首先得監控來源、嚴重程度、組成成分，需要有公開數據，目前雖然能在環保署空氣品質監測網上看到，但尚缺乏定期平台（例如：圖像化，摘要告訴每個月少多少）向國人報告，希望環保署未來能開始實行。

處理空汙除了中央要努力，地方則應該有一套整體治理的計畫，和中央緊密配合，達成良好的分工。例如地方應有污染源全面治理的計畫，和中央空汙法高度配合，台中港區的空品維護區就是一個很好的例子，希望環保署能多關心劃設的進度，給予關心協助。

空污漂到十公里時自己會轉彎？
另外，火力發電廠是我的選區，必須在這裡要幫當地民眾講一下話。
火力範圍影響的範圍有多大？因為不同風向，包含大肚山、嘉南平原都會受影響。台中火力發電廠，現在補助哪些區域呢？沙眉電廠是十公里範圍之內，那難道空污漂到十公里，就會自動回頭嗎？

供電資訊與能源轉型
除了檢討補助之外，展望未來我也希望，在用電穩定供應的情況下，台電能重新盤點全台各縣市的用電量與供電量，將資訊公布，讓數據公開化，民眾才能辨別訊息的真假，並且對全台電力的分配更了解。也希望台電要花更多力氣做能源轉型，能源轉型不只真的能讓空氣換新，帶來的經濟價值與就業都會相當驚人，這才是真正發大財。

#3Q陳柏惟 #中二立委 #台灣基進
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本院委員林佳龍、何欣純、高志鵬等17 人，鑒於空氣污染防治法已制定第八條總量管制條款，且環保署於2012 年3 月2 日公告「空氣品質標準修正草案」，針對細懸浮微粒（PM2.5）增列標準值，台灣所有污染源應減量五成以上。經病理學研究，污染源所排放及造成的PM2.5 對癌症及壽命有重大影響，台中電廠為中部單一最大的硫氧化物與氮氧化物排放源，影響中南部國人
健康甚鉅，爰建議環保署儘速指定總量管制區，並按照時程削減汙染源，並研議計算PM2.5 所造成之社會成本，以及計入空污費之徵收可能，經濟部亦應積極制定台中電廠改以天然氣為燃
料之時程，並進行電廠環保設備與燃料更新，以降低二次氣膠之生成，維護中南部環境品質及國人健康。是否有當，請公決案。 

提案人：林佳龍 何欣純 高志鵬
連署人：田秋堇 潘孟安 李俊俋 陳明文 魏明谷
    陳亭妃 黃偉哲 許智傑 陳歐珀 邱志偉
    蔡煌瑯 林淑芬 吳秉叡 趙天麟

主席：本案作如下決定：「函請行政院研處。」請問院會，有無異議？（無）無異議，通過。