#綠能河港水陸聯運：期望高雄航運新紀元
文/ 洪正
　
今天高雄遊艇展開幕，除了展出各類遊艇外，台灣第一艘純電動新造渡輪「旗福一號」15-16 日也在新光碼頭靜態展出。並在 17-18 日行駛「新光碼頭-旗津輪渡站」航線，提供參展遊客體驗。
　
這艘渡輪總重 99 噸，長 25.2 公尺，可承載 150 名乘客、46 輛機車，造價約 5500 萬元，船身由靖海造船承造，機電則使用德國 BAUMUELLER 廠設備，擁有 80 顆電池，最高速度 9 節，平均巡航速度 6 節，可連續行駛 4 小時。
　
目前高雄鼓渡航線渡輪船隊八艘渡輪船齡偏大，原本都是柴油動力，在今年「旗福一號」、「旗福二號」加入營運後，未來也將以汰換為全電動船隊為目標。
　
我本身是輪機專業出身，電動船其實不是新科技，早在 19 世紀末期，在燃油船外機尚未成熟時，因蒸汽引擎無法小型化，電力驅動的小型船便蔚為一時。
　
而在 1930 年代，美國海軍許多大型水面艦（如 33000 噸的田納西級戰列艦）就採用了柴電驅動的配置，燒柴油發電，而由電動馬達推動螺旋槳。而柴電潛艇潛航時，當然也是用電力推動。
　
而近年推進系統的趨勢，大致未脫過去路線，朝大型「混合動力」船，以及小型「純電動船」兩方向發展。由於環保法規日趨嚴格、電池效率提升，使得電動船又重新出現在河湖或近海水域。
　
而載客電動船也早就在高雄「橫行」多年，愛河上的遊船，從 2010 年開始，以陸續更換為純電能船。雖一開始以「太陽能」為宣傳，但實際上太陽能發電量功率 3KW 僅佔船隻耗電量的 20% 左右，還是靠岸電供應為主。
　
在港區行駛、載客百人的渡輪，則和河輪不同，功率需要到 MW 等級。2017 年過年前，高雄輪船公司將旗下原本柴油動力的「快樂輪」進廠改裝，由晉航企業施作，結合財團法人船舶暨海洋產業研發中心技術移轉，移除柴油主機，代以 50 組鋰電池、發電機併聯的船舶直流微電網，成為複合電力渡輪。今年「旗福一號」則更進一步，重新打造純電力推動渡輪。
　
高雄渡輪船隊的電力化，當然有減少港區空污、增加能源效率、提升搭乘舒適及低速操作性能的多重優點，是我們所樂見，但趁此時間，我也要提出幾點建議：
　
1. #電動船產業高雄生根：
　
各位讀者可以注意到，快樂輪由國內公司自行改裝，但旗福一號還是要從德國整廠引進動力。據目前公開的一些消息，國產電能系統零件自製率不高，在電控系統、系統穩定性上仍不如歐洲大廠，要打破 ABB、SIEMENS 等大廠統包，進而做「整系統內外銷」，還有相當難度。
　
我們一向認為，高雄發展產業需要多重配合，在政府採購上優先使用國產設備、加強產學合作技轉、推動船舶中心南遷，都是讓電動船產業生根的配套措施。
　
2. #建構河海水陸轉乘網：
　
目前高雄的內河、海運航線都逐漸電動化，在污染減少下，我們希望航線能更深入普及。
　
例如 2007 年時，市府曾投資兩億推動「愛河溯航」計畫，讓愛之船可以開到愛河之心，然而短短三年左右，就因鐵路地下化圍堰工程，以及太陽能船頂棚高度等問題停航。個人認為，在愛河之心旁重大開發案（義大義享天地）到位，中都發展加快下，愛河重新復航對鹽埕、三民、鼓山觀光的串連絕對是重要的。
　
航線並可透過「流行音樂中心」左岸的航運中心轉乘，整合「渡輪」與「愛之船」，推出更多元的觀光遊憩路線。沿線幾個站點更可轉乘輕軌、捷運、台鐵，讓大高雄航運走向綠能、兩棲新紀元！

雷尼機車教室

1.機車的神經中樞(電子系統概論)

如果將引擎譬喻成機車的心臟，那麼燃料就跟食物，或者血液一樣重要。然而在人體中掌管一切運作的司令官，就是我們的大腦，它夠過神經系統將訊號傳給器官與組織，而在機車之中，也有類似的構造，例如噴射系統Fi管理電腦ECU、ECM之於各個感知器與最終的供油與點火。

我們都知道進壓燃排是引擎運轉的一個輪迴，但是誰讓它點火產生爆炸，誰發出個各個最終訊號，以及它的頻率為何，這一切從何而來？引擎的第一次運轉來自人力啟動或是電瓶送電給啟動馬達，爾後藉由曲軸位置感知器，讓系統可以知道引擎的轉動狀況，並且知道何時該發出下一個點火訊號，透過晶體放大以及考爾升壓，強大的電流透過火星塞成為閃電般的放電火花將汽缸中的混燃氣整個點燃於是爆炸產生，機車開始有了屬於自己的第一下心跳，這第一次的爆炸經過發電系統的磁生電原理，為下一次的爆炸儲存了能量，爾後機車可以不依靠外力，自給自足的爆炸燃燒，直到它的燃料用完為止。

機車的電力供需，我們透過路徑的方式將它稍作描述，電的起源是化油汽車款的分電盤或是噴射車款的發電機，這時磁生電的物理特性產生交流電後，透過整流器轉換為直流電，以及進行穩壓工作，以14伏特的較高電流對電瓶充電，同時電瓶也再次透過穩壓器輸出穩定的12V電流來到保險絲盒中進行電力分配。這裡不僅有啟動馬達，燈組系統、喇叭、風扇冷卻系統需要用電，某些豪華車款可能如同汽車一般有影音設備或是通訊設備需要用電，這些系統不僅藉由保險絲做安全設定，許多部位更透過繼電器或是二極體進行切換以及流向控管。

電流除了在車上扮演能量與食物的角色之外，它也是神經系統中訊號傳導的媒介。不論汽機車，在進入噴射的新世紀後，車上都開始配備處理器去計算最省的油耗與最適的點火頻率，因此整個Fi的噴射系統只為兩件事而生，一個是給多少油，一個是什麼時候點火。Fi系統的構成從進氣端、引擎本體、排氣端的依序是進氣溫度感知器，進氣壓力、節氣門開啟度、凸輪軸角度、引擎溫度、曲軸角度、排氣溫度與含氧感知器等，當然更環保的車輛還有廢氣回收、引擎吹漏等等輔助系統控制以降排污值。這些感知器大多以電位差的方式轉換成可被讀取的數值給ECU處理器，僅有少數採脈衝回饋ECU，例如點火系統。ECU電腦中還有一個固定的唯讀程式，就是所謂的map，一個三維的供油與點火程式。以上的敘述的感知器，可以偵測出目前騎車環境與電腦內map預設值的差異，然後予以補正，例如噴射供油頻率與目前最新的科技開起時間，以及點火頻率、提前與延後等變化，讓引擎處於最適化的運轉狀態，例如在化油器車款上，天氣冷熱、海拔高低等，空氣中的含氧量變化讓燃燒狀況有過濃或是過稀，如此的太過與不及表現。然而在電子噴射的世界中，這些問題將不再發生，車廠甚至再研發車輛時，就能夠將各種環境參數考量進去，爾後車輛可以自行適應各種環境與氣候，不像化油器時代，需要為各種環境修改其設定。此外，在眾多的感知器中，只須對電路予以設定，待任何部位出了問題，或是訊號斷訊，ECM都可以得知，並且發出故障訊號，通知車主趕緊回廠維修，或是提供安全模式，避免損害擴大，這些人性化的考量，亦是化油器年代所不及。

2.如何突破原廠設定，邁入改裝領域

所謂道高一呎魔高一丈，改裝的生命總是能夠找到出路，去破解原廠的Fi供油設定。其實各家車廠都是用自己的程式語言去編撰ECU內部的程式，也包括我們說的map，因此一般人要去讀取就會遇到困難。當然，如果改裝廠願意砸下重資，是沒有破解不了的程式，但是得看背後的利潤是否足以cover一切，如果市場規模經濟不夠大，這一切的開發也是枉然。這部份的改裝有所謂的取代是電腦，也就是整個ECM換成改裝廠自己出的可程式化電腦，灌入改裝廠所欲使用的軟體與map便能開始工作，目前歐陸與美國都有這樣的產品。第二種是直接更換掉原廠電腦ECM中的晶片，同樣是換上可程式化的晶片，然後灌入自己的資料進去。

如果不看破解原廠程式的做法，還有一個方法可行，雖然這個方法比較低階，但是成本較低，效果也非常顯著，重點是價錢具備親和力，能夠讓一般消費者所接受。這種方式就是先量出Fi的偵測系統感知器採用電位差或者脈衝訊號，然後加以增減觀察其變化，待抓出向量後，便可以利用可變電阻或者攔截訊號，由外界重新給於訊號，如此也可以讓ECM在正常運作下，做出供油的增減供應或是點火的提前與延後。這部分產品有國人自行研發的KOSO系列或是美國的動力司令Power Commander為代表。

#國內焦點新聞
#能源轉型 #綠電先行

《積極發展新能源　台電員工把報廢馬達改裝成微水力發電機組》
台電在立霧溪電廠試做 #微水力發電，廠內用電自給自足，利用報廢的馬達改裝成小發電機，是全台首個從頭落實MIT的水力機組。🎊🎊🎊

🌳 推動再生能源，從來就 #不是一件容易的事
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