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

♡

#科技新知
#能源轉型 #綠電先行

《就像抹刀塗奶油，荷蘭科學家推出鈣鈦礦太陽能新製程》
運用刮刀技術將材料均勻抹在基板上生成厚薄膜，光致發光結果更佳，接觸到濕氣與光也不會快速衰退，也可知道材料的特性與壽命，這對 #太陽能板 相當重要。👍

🌳 推動再生能源，從來就 #不是一件容易的事
🔃 能源轉型，我們一步一步來實現！
　
👍 全民按讚支持 #台灣發展再生能源
🔎 欲知詳情《 ⬇點圖看全文 》

「嘸通害子孫喝毒水-反對嘉義縣水庫、埤塘架設太陽能電板」

#拒絕生態浩劫的元凶
#咱的子孫自己救
#誰在破壞健康環境
#太陽能的陰影看得見
#連續四場的育仁當嘉縣長說明會

在嘉義市蘭潭是否加蓋設太陽能電池爆發爭議之際，其實嘉義縣的太陽能電池場早已大興土木；生態浩劫正舖天蓋地而來，埋下危害健康的禍根已經是現在進行式，拒絕健康殺手的關鍵時刻已迫在眉睫。

以嘉義縣來說，經濟第一個地面型太陽光電「嘉義縣鹽灘地標案」已決標，民雄八景之一的虎頭崁埤浮動式光電系統已完工，而湖畔木棧步道、涼亭等設施兩年損毀、斷裂，周邊雜草叢生，緊接著仁義潭水庫、大林頂員林埤等水庫、埤、塘等都已被肖想利用。

太陽能板也就是太陽能電池，原料約分為晶矽、化合物及薄膜等，科學證實製造過程會生強烈腐蝕性，有化骨水之稱的氫氟酸、惡名昭彰的致癌物鎘及四氯化矽等有害毒物；而國內生產商對廢棄物回收處理並不完善時有所聞。

安裝時需要大量水進行粉塵控制，運轉時每年要水清洗太陽能板，污物和洗劑是否無污染？板還有許多電源轉接線路、支撐架基材等，遇颱風、地震、水災、生鏽破壞，釋出的污染物是否污染水質、土壤都有疑慮。而損壞或壽命已到的太陽能電池，目前連完善的回收善後辦法都沒有，蓋了再說的急就章政策，簡直視國民健康如無物。

太陽能用在特別地區或個別用途有其貢獻，但在污染問題未能解決之前，吳育仁堅決反對在公共飲用水庫及灌溉用水庫、埤、塘、生態保護區設置太陽能場，避免危及健康、生態及破壞景觀。

民進黨能源政策「火力全開」造成嚴重的空氣污染，現在又舖天蓋地從南到北設太陽能場污染水質和土壤，我們面臨生態浩劫無可逃遁的困局。以地方來說，嘉義市三位市長候選人都不要蘭潭加蓋了，何況有好山好水的嘉義縣有什麼理由接受?

吳育仁表示，嘉義縣是農業大縣，灌溉用水若遭重金屬汙染，農作物必定遭殃。清除遭重金屬污染的水庫、埤塘、和農地，需要花數年的時間，並且，嘉義縣的農產品市場口碑，將受重創，這都是農民無法承受之重，當選嘉義縣長之後，將禁止在嘉義縣民生和灌溉用水之水庫、埤塘搭建太陽能電板汙染水源。對於已經搭建太陽能墊板的水源處，必將定期檢驗水質重金屬污染狀況，若有，必定拆除以確保健康用水，並向廠商求償、要求清除污染源。

縣議員林于玲指出虎頭埤水庫太陽能板架設完成以後，村民才知道，縣政府完全沒有顧慮村民的知權力， 影響農作物灌溉給水甚鉅，這樣偷偷摸摸的假設，完全打臉民進黨上次選舉提出的建設民雄八景，現在週邊的環潭步道也爛掉，藤蔓植物叢生纏繞破舊，沒人維護，縣府、公所互踢皮球，完全把縣民當作不存在一般。

至於小規模的租農地、漁塭種電，牽涉到用地變更使用、長期綁約、稅金及身分變動問題。家戶裝太陽能政府推廣已有多時，有成功有失敗，可以多問問參考過來人的經驗，吳育仁提醒大家事前要有周詳的考量，並且呼籲其他有意參選人士同抵制水源區架設太陽能板毒害嘉義縣民!