账号:
密码:
最新动态
产业快讯
CTIMES / 文章 /
「节能减碳 全民创造绿生活
能源自造者开发创新能源

【作者: 丁于珊】2015年12月04日 星期五

浏览人次:【13898】


近年来,随着环保意识抬头,以及四年前日本福岛第一核电厂的核灾事故,为周围环境带来严重的污染,震惊全球。在核灾事故之后,全球各国开始积极发展绿色能源、再生能源相关技术,尽管短时间内难以完全取代核能,也希望能够逐步降低对于核能的依赖。


政策支援 有助绿能产业发展

为此,各国也纷纷订出目标,藉由政策推动扩大对于绿色能源的采用。例如,德国政府在福岛核灾后宣布,关闭17座核电机组中的其中8座老旧机组,并希望在2022年达到非核家园的目标。美国欧巴马政府则持续支持绿色能源,欧巴马也承诺,2030年美国的再生能源电力要占总发电量的20%,也就是比现在增加近两倍的风力发电及太阳能电量。


在英国,政府也订下目标,2020年再生能源的比例要达到15%,而负责管理皇室资产的皇家财产局也大力推动离岸风力发电,将离岸使用权出租给发电厂,并扶植发电厂将离岸风力发电市场化。皇家财产局表示,自建立第一座离岸风力发电机至今仅有15年的时间,但其提供的电量已经从0成长至4%,预估2020年可达到10%。在丹麦,丹麦政府在2010年制定了2050年的能源发展策略,目标要将再生能源的推广率从20%提高至2020年的50%。



图1 :  英国皇家财产局大力推动离岸风力发电,其提供的电量预估2020年可达到10%。
图1 : 英国皇家财产局大力推动离岸风力发电,其提供的电量预估2020年可达到10%。

而就亚洲国家来看,日本虽碍于现实环境的考量下,重启部分核反应炉,但安倍晋三的策略是核能与再生能源并行,同时日本经济产业省在日前宣布了再生能源的目标是在2030年,发电量将达到20%。中国的部分,去年在再生能源市场中的投资超过830亿美元,成为全球在此领域投资最多的国家,而根据中国政府订定出的相关规划里,目标要在2030年,再生能源的消费比重要占总能源的20%,同时政府也正在创造大量的绿色产业内需,以因应供过于求与海外贸易争端。


绿能科技形成串联网络

在各国政府的支持之下,科技大厂也积极发展各种相关技术,而各个产业也因应不同的需求发展新技术,IEK产业分析师王孟杰指出,例如永磁马达提高能效标准、为因应更严格的安全要求而有了气体监测、生质材料提高技术价值、UV LED让企业可以往更高值应用市场发展、为了寻求差异化市场而发展出的PERC太阳能电池等,都是绿色能源产业的新机会。



图2 :  绿能科技已经逐渐形成串联网络,让市场应用更广泛。资料来源:IEK
图2 : 绿能科技已经逐渐形成串联网络,让市场应用更广泛。资料来源:IEK

除了新技术外,王孟杰表示,绿能科技已经逐渐形成串联网络。以美国太阳能租赁龙头SolarCity为例。 SolarCity过去曾和绿建筑商De Young Properties建立合作关系,并在2013年8月以1.2亿美元的价格收购了太阳能销售公司Paramount Solar,同年10月以1.58亿美元收购太阳能电池模组新创公司Zep Solar,2014年又以2亿美元收购同样是新创公司的高效能太阳能电池面板厂Silevo。


另一方面,SolarCity也和Honda、BMW、Tesla(Tesla又和Panasonic在锂电池上有合作关系)等车厂在电动车领域合作。其中,尤其是Tesla在能源储存技术上的发展,将会对SolarCity的太阳能市场大有助益。


除此之外,SolarCity今年3月还获得Google三亿美元的投资,协助其拓展太阳能住宅计画。 4月,SolarCity和Google所收购的Nest达成合作协议,将会在加州1万个太阳能住宅中,免费安装Nest恒温器。 SolarCity握有通路优势,并藉由收购、合作等方式,其市场跨足消费产品、绿建筑、电动车、太阳能板等领域。


Maker聚焦绿能科技

不过除了政府以及各家企业或研发单位积极研发再生能源及绿色能源之外,在Maker圈里,也有不少人希望能为环境尽一份心力,在Maker Faire或者kickstarter、Indiegogo等集资网站上,都不乏绿色能源、再生能源相关的产品,例如太阳能的披萨烤箱、能源循环系统、电解槽燃料电池系统、绿色按钮(用户可借此按钮了解能源使用数据)等。先不论这些集资项目最后是否能成功商品化,至少这意味着对于绿色能源,仍有许多创意方式等待着被实现。


而在台湾,也有不少人已经开始关注绿色能源、再生能源的议题,例如IT产业经理人许议中就是其中之一。他的想法是希望能改变的是传统的风力发电,以更有效率且更环保的绿色能源解决方案来发电。


尽管风力发电目前已经用于许多国家,作为再生能源利用之一,但传统的风力发电仍有其问题需要克服。风力发电是将风的动能转化为机械能,再将机械能转化为电力,其优点在于可以减少环境污染,且运用灵活,能够并网运行,也可以离网独立运行。但是风力发电必须仰赖稳定的风能资源,因此为了获得较大的风场,必须建造大型风机,经常面临选址不易的问题。而离岸风力发电机则成本高昂。



图3 : 传统风力发电机组不仅成本高,维护也不易。
图3 : 传统风力发电机组不仅成本高,维护也不易。

许议中指出,传统的风力发电可分为低空及高空两种发电方式,前者风力不稳且能量小,后者虽风力稳定、发电效果好,但风机体积大且容易受到环境影响,除此之外,发电机不仅成本高,维护也不易。


为了解决风力发电的限制,许议中利用帆船的航行原理,研发出帆缆发电绿能系统。他指出,帆缆发电绿能系统是利用伯努利定律来发电。其原理是将一群能够自由转向的帆挂在缆绳上,像缆车般让缆绳形成一回路,当风吹在帆上,将会带动缆绳运动,同时将一个圆盘接在缆绳上,透过圆盘的转动就可带动发电机。


透过这样的方式,让这套系统只需要一部发电机,就可以在非常大范围的风场运用,装设容易、维护简便且价格便宜。而帆船在逆风(测逆风)的环境中也能够行驶,同样的原理,当此系统遇上侧逆风时也能够有能量产出,大幅提高发电效率。


除此之外,帆缆发电系统也可以像渔船洒网般设置在洋流中,利用洋流发电,或者透过风筝、气球带到高空上,截取高空风能。许议中表示,此套系统能够运用在一些传统风机难以使用的地方,例如建筑物的周围、建筑物间的风口,甚至山谷间,因此应用更为灵活。


目前,许议中也已经做出原型,并致力于让角度更精确,以获得更高的风能,同时也希望可以不断改善结构方式,以提升发电效率。他也希望集结Maker伙伴,一起改善系统,更快速的推动此技术。


洁净能源进入家庭生活

除了许议中外,另一组人-自由绿能则提出了洁净能源计画,他们希望能打造一种能源,让地球可以进入零碳排放的世界,而他们所看重的是氢燃料发电。自由绿能成员之一的简豪均表示,氢气是非常干净的能源,而氢气在工业应用也早已很广泛,只是碍于技术上的挑战,未能大规模进入民生应用。不过随着技术越来越进步,设备成本也逐年下降,简豪均希望,能运用Maker的力量,将各种洁净能源带入生活之中。


由于氢气是非常高能量的气体,在航太、工业等应用中,以不乏将氢气作为燃料的应用,也用于车辆中的电力供给,就目前来看,以日本发展最为积极。日本自核灾后,因预期电力不足的心理,让家用氢燃料电池设备的销售量大幅提高。不过因氢燃料电池目前能源转换效率仍不高,且价格昂贵,因此还未能成为可行的替代能源方案,就算可以供给电力需求,还必须搭配其他能源使用。


为此,自由绿能提出居家型洁净能源的概念,简豪均表示,虽目前还不能完全进入洁净能源的生活,但透过洁净能源与现有能源的互相搭配,也能减少环境污染问题。居家型洁净能源的运作模式首先先以太阳能满足部分设备电力的需求,再透过收集雨水,简单过滤后,转化为氢气,利用氢气来发电,将能够取代生活中所需的石油和天然气。



图4 :  透过各种能源的搭配,尽管目前还不能完全进入洁净能源的生活,也能减少环境污染问题。
图4 : 透过各种能源的搭配,尽管目前还不能完全进入洁净能源的生活,也能减少环境污染问题。

除此之外,生活中许多家电如冰箱、冷气所产生的废热也能够回收、发电,以弥补太阳能在晚间的不足。简豪均指出,这样的概念还必须仰赖一个高效率的智慧中心做电力系统的控制,以转换不同能源的使用,同时也减少能源的浪费与消耗。尽管这样的系统在初期设备成本可能高昂,但在设备成本摊提完后,将能够有取之不尽的免费洁净能源。


结论

绿能环保已经成为全民意识,利用洁净能源、循环再生、能效提高等不同的手段,尽可能减少碳排放及污染行程,以维护环境不再受到更严重的伤害已是全球的共识。王孟杰指出,展望2016年,各类绿能环保产业将以不同的形式及策略,以突破现今的困境。未来,绿能环保产业仍会以技术创新为核心,在节能减碳的潮流中抢占新的机会。


相关文章
垂直整合工具机建构智造基础
克服再生能源不稳天性
实现洁净发电:新一代电池与储能技术
物联网技术促进节能减排
灯塔工厂的关键技术与布局
comments powered by Disqus
相关讨论
  相关新闻
» 工研院秀全球最灵敏振动感测晶片 可测10奈米以下振动量
» 安立知以全方位无线通讯方案引领探索6G时代
» 再生能源成长创新高 但发展程度并不平均
» 意法半导体突破20奈米技术屏障 提升新一代微控制器成本竞争力
» Pure Storage携手NVIDIA加快企业AI导入 以满足日益成长的需求


刊登廣告 新聞信箱 读者信箱 著作權聲明 隱私權聲明 本站介紹

Copyright ©1999-2024 远播信息股份有限公司版权所有 Powered by O3  v3.20.1.HK83SASM6CCSTACUKF
地址:台北数位产业园区(digiBlock Taipei) 103台北市大同区承德路三段287-2号A栋204室
电话 (02)2585-5526 #0 转接至总机 /  E-Mail: webmaster@ctimes.com.tw