年省155萬元電費 工研院展示南臺灣微電網系統
記者姚惠茹／臺北報導
工研院六甲院區「電網管理與現代化策略辦公室」近日展示5項綠能促成電力永續的關鍵技術，包括一年省下155萬電費的微電網測試系統場域、讓廢棄物變黃金的沼氣發電、低碳節能且智慧化的綠色工務所、國內唯一智慧自動化氫燃料電池產線，以及全球第一顆可商品化的鋁電池等。
全球綠能科技產業迅速成長，彭博財經指出，預估從現在到2050年，再生能源總投資金額將達11.5兆美元，爲接軌國際綠能趨勢、促成電力永續、以及達成2025年再生能源發電量佔比達到20%的目標，工研院「電網管理與現代化策略辦公室」積極協助臺灣能源轉型。 工研院綠能所所長鬍耀祖表示，爲因應綠色經濟時代，工研院在2017年底，率先進駐國內首座綠能科技試驗場域「沙崙智慧綠能科學城之綠能科技示範場域」，以創能、儲能、節能、系統整合四大主軸，串聯產學研資源，並藉示範場域協助業界驗證技術，目前已鎖定超過10項最具商業化潛能量產化建置，包括染料敏化電池、鋁電池、太陽光電多元應用示範系統、節能元件示範生產技術平臺等，進駐綠能科技示範場域。 其中亮點技術包括兼具儲能與能源管理，還可年省155萬元電費的「微電網系統測試場域」，面積僅半個足球場大，爲工研院六甲院區一年省下百萬電費，節能效益相當可觀，以工研院六甲院區的微電網系統測試場域的具體數字來說，年發電量約517,632度電，佔前一年負載用電量的28%，若以一度電3元計算，一年能爲六甲院區省下155萬元。 這套微電網系統測試場域，不只是太陽能板，還包含儲能設施，以及能源管理系統，技術關鍵就在於如何智慧調控能源配置，以六甲院區爲例，假日無人上班但太陽能板持續發電，透過能源管理系統智慧化管理，藉由預測及預先排程方式，調節儲能設施讓太陽能電力儲存下來，並在適當時間進行放電，可以增加每日300度電的利用；平時的工作日每到中午時段爲用電高峰，太陽能同時發揮效益，此時利用能源管理系統進行負載管理，便能減少尖峰時段使用臺電電力約50kW，而這套技術也吸引帛琉總統親自遠道前來觀摩，目前已與億鴻、大同、中油、裕隆、廣隆等廠商合作，協助解決未來將要面對的再生能源儲能問題。
其他像是廢物鍊金的「乾式厭氧醱酵技術」，主要透過沼氣來自於厭氧微生物分解有機物，以甲烷氣爲主，若沒有經過收集、處理，不但有臭味還可能危害人體，甲烷更是比二氧化碳更嚴重的溫室效應氣體。臺灣可利用的沼氣來源，主要包含畜牧業廢棄物、廚餘與農業廢棄物等，工研院的乾式厭氧醱酵技術，能將廚餘等廢棄物轉化成能源，宛如廢物鍊金術。
▲工研院綠色工務所的染敏拉簾。（圖／工研院提供）
以及低碳節能的智慧生活體驗場域的「綠色工務所」，以工研院長期研發的綠能科技實際投入建置，並使用潔淨能源，進行智慧電力調度，提供了民衆智慧綠色生活之體驗場域以及綠能產品驗證平臺，現場展示多項產品技術包含智慧舒適環控風扇、智慧LED照明情境、採直流供電的燈具與風扇、外轉子吊扇、節能整合窗、銅電極太陽能模組、智慧能源管理系統等。
▲工研院與國內氫燃料電池製程技術的三大關鍵廠商共組產業研發聯盟，建立全臺唯一智慧自動化的生產線。（圖／工研院提供）
還有結合國內大廠，成立國內唯一智慧自動化產線的「氫燃料電池技術」，主要是過去業者使用鉛酸電池或是柴油發電機供電，電池因壽命較低得定期更換，造成維運管理困擾；也因柴油發電機的味道與噪音影響民衆，氫燃料電池並非生活中常用如鋰電池之充電電池，而是電化學的發電機，與傳統的柴油發電機30%發電效率相比，其發電效率可達40%以上，如回收其熱能再使用，效率更達90%以上，氫燃料電池建置成本雖較高，且對環境友善、低噪音，因此成備用電力較佳選擇。
▲工研院生產出全球第一顆可商品化的鋁電池，規劃於沙崙綠能科技示範場域及高鐵臺南站之間示範10臺電動自行車載具，只要充電12分鐘就可以跑15-20公里。（圖／工研院提供）
最後則是10年產值上看百億的「可高速充放鋁電池技術」，主要是打破過去鋁電池放電電壓低、壽命極短的缺點，並生產出全球第一顆可商品化的鋁電池，而工研院的鋁電池技術，以石墨爲正極，鋁做負極，電解液爲不可燃性質的離子液體，並具有五大優勢，包含長壽命、低成本、高安全性、環境友善、可高效率快速充放電，特別在民生用途上，許多電池因材質與結構問題有爆炸危險，但工研院的鋁電池材質無毒、安全且經破壞穿刺也不會有爆炸反應，未來鋁電池技術將應用於汽機車電瓶電動市場、電動機車或自行車電池以及穩定再生能源之儲能設備，三項應用市場估計10年內國內產值上看百億元，潛力無限，可望再創臺灣綠能產業新里程碑。