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能源局業界能專計畫成果分享 展現研發力

2020-12-10 19:52經濟日報 陳華焜

經濟部能源局日前在臺南市沙崙智慧綠能科學城-綠能科技示範場域,舉辦「經濟部能源局業界能專108年度計畫成果分享交流會」,現場吸引逾百位業界代表專家參與盛會,匯集業界能源產業代表專家齊聚一堂,激盪出能源創新研發火花,為臺灣能源產業,增添更多想像力。

經濟部能源局副參事林若蘭(第二排左九起)、業界能專執行單位財團法人中衛發展中心協...
經濟部能源局副參事林若蘭(第二排左九起)、業界能專執行單位財團法人中衛發展中心協理黃怡鈞、業界能專主審委員及與會廠商代表,共同為成果分享交流會喝采。 業界能專計畫辦公室/提供

能源局副參事林若蘭親臨與會,對於業者善用政府資源積極投入研發表示肯定,也強調政府與業界是密不可分的夥伴關係,並希望業者能夠持續支持政府推動綠能產業,在既有基礎上能深化研發能量。為表揚各廠商執行計畫有成,現場也安排了「榮耀紅毯時刻」,邀請廠商代表步上紅毯,和與會嘉賓同享殊榮。

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主審委員武東星教授致詞時則強調,這次交流會結合了產業、官方,法人及學校代表,而這四種代表,即是帶領臺灣能源產業升級轉型的四股力量。在能源產業發展的道路上,這四股力量缺一不可。希望業者能夠針對產業不同特性,激發出創新的動力。

經濟部能源局副參事林若蘭(左一)參觀分享交流會計畫成果展示區,肯定業者投入技術研...
經濟部能源局副參事林若蘭(左一)參觀分享交流會計畫成果展示區,肯定業者投入技術研發的努力與用心。 業界能專計畫辦公室/提供

108年度包含創能、節能、儲能三大推動項目總計有28家廠商,執行26項計畫。為展現推動各能源技術領域的卓越成效,特舉辦「108年度計畫成果分享交流會」,共有友晁能源材料公司、宏進金屬科技公司、台達電子工業公司、台灣氣立公司、新普科技公司等5家廠商,分享研究成果。

各計畫代表除針對研究主軸、成果等相關內容詳實說明外,亦就預期效益深入闡述,最後並透過綜合座談與全體與會人士意見交流,充分達到討論互動的效果。

經濟部能源局業界能專108年度計畫成果分享交流會,業界代表出席踴躍,場面熱絡。 ...
經濟部能源局業界能專108年度計畫成果分享交流會,業界代表出席踴躍,場面熱絡。 業界能專計畫辦公室/提供

經濟部能源局為鼓勵企業開發能源科技的創新應用及相關服務,促進能源產業的分工及整合,提升我國能源科技的研究及發展,自102年度起,擴大推動業界參與能源科技專案,希望藉由挹注補助經費的方式,鼓勵企業提出能源領域前瞻技術、創新應用、關鍵技術、產品或技術加值與系統整合的計畫,透過技術研發進而帶動能源產業升級。截至目前,業界能專計畫累計補助案件數已達228案、補助廠商數272家,累計補助金額達新臺幣16.25億元,整體推動成效逐年展現,深獲企業及業界高度肯定與讚賞。

未來能源局亦將持續推動國內產業界,就創新性能源技術布局中長程研發,以及鼓勵國內企業進行低碳節能產業技術研發宗旨,更期盼各界齊心協力共同投入,提升國內能源科技的研發能力,以及帶動國內能源產業競爭力。

台灣氣立公司為國內氣動元件廠商第一家透過創新二段式進、排氣結構設計,開發領先業界的高效真空吸附且相對消耗較少高壓氣體使用。此外,該公司也以連座技術取代過往需要多個真空產生器架構,並優化PWM電能控制技術來控制空氣流量達到節能效果,故符合自動化工業4.0趨勢,兼具節省高壓氣體使用以及節能效果。

台灣氣立:國內氣壓元件領頭羊,工業4.0真空節能技術新契機。 業界能專計畫辦公室...
台灣氣立:國內氣壓元件領頭羊,工業4.0真空節能技術新契機。 業界能專計畫辦公室/提供

該公司預期工業自動化設備將成為全球主要產業如半導體、汽機車與電子等產業發展重點,故隨著氣動元件在自動化設備上的應用比例逐年增加,遂積極優化真空產生器的產品優勢,將可帶給各產業更便宜的安裝成本以及更高效率的真空吸附。開發完成後較傳統氣動元件節省35%高壓空氣消耗量以及30%節能效果。

此研發成果在專利佈局上,採用真空產生器與電路設計的硬體設計電路,包含PWM的節能控制項目共已取得多達7項專利,同時也取得FCC、RoHS及CE認證,並與台灣科技大學及中興大學達成技術產學合作的成功案例,進而善盡人才培育及促進就業的社會責任。

本計畫產品除針對全球工業自動化製程設備需求開發,更以高於國際競爭業者的技術效能為開發目標,預計將提高臺灣綠能產品在國際市場的知名度及競爭力,提升我國整體綠能產業水準。

新普科技公司結合太陽能綠能高容量鋰電池模組與高耐候安全性鋁電池複合式儲能系統控制架構,並針對其所需儲能管理控制的關鍵技術進行開發及測試驗證。透過整合分散式儲能、通訊技術、電能管理平台及電力品質控制等技術,有效控制區域分散式能源運轉狀態,減少對電網的衝擊影響,亦可加速國內智慧化儲能系統技術與產業發展,達成政府推動低碳家園的目標。

新普科技:智能電池管理再進化,儲能發電更多元。 業界能專計畫辦公室/提供
新普科技:智能電池管理再進化,儲能發電更多元。 業界能專計畫辦公室/提供

本計畫複合式儲能系統具多源輸入及混合式雙向能量控制,並可接受電力供需調整控制。研究包含電源轉換器開發驗證、複合式新型電池容量偵測的演算機制、完成商用儲能轉換平台建置與驗證、人機監控介面整合,最終與商用建築型儲能管理平台及儲能系統完成整合測試。

該公司設計6.6kW太陽能系統,並且完成6.6KW PV+24KWh電池模組混成儲能系統開發,並建置於40呎貨櫃中進行試運行模擬三組家用負載,包含備用負載(控制風扇、電視相關家電)、主要負載(控制室內照明設備)、輔助負載(控制空調系統)。儲能系統整合測試會分別針對不同系統模式(孤島、節電、賣電)進行模擬。

透過新普研發的複合式電池管理系統(BMS)技術、雙向式電源轉換器開發、能量管理系統(EMS)控制策略,與監控系統收集大數據,進而增加充電效率與電池組的壽命與安全,完成有效利用再生能源及提高能源分配率。

台達電子工業公司經由經濟部能源局能專計畫補助開發的LED DALI照明無線控制系統,以室內定位附加功能創造燈控系統的整體價值,不但減低成本負擔,更落實節能省電的實績。在創新應用,並以藍牙無線燈具支援建立室內定位系統,滿足室內定位的精確度需求,實現資材定位管理的功能,有效提高系統的價值。

台達電子:智慧照明新方向,支援藍牙定位的LED照明無線控制系統。 業界能專計畫辦...
台達電子:智慧照明新方向,支援藍牙定位的LED照明無線控制系統。 業界能專計畫辦公室/提供

台達電表示,以燈做為室內定位的節點,具有絕對的座標位置、無遮蔽的空間配置以及能提供電源供應等三個優點。以燈具在建築中所佈建出的網狀網路與通訊節點,利用燈控系統整合無線燈控、無線感測、無線定位以及無線控制功能,將定位及感測訊息傳遞給系統,可減少設備重複安裝的費用及時間,有效降低系統建置成本。

此計畫於實際醫院場域執行時發現,醫院護理人員每日分三班工作,而每次交班都得進行資材的盤點與交接,由於醫療儀器項目與數量繁多,且經常散落在護理站、走道或病房中,因此尋找、核對、清點成為最大的負荷,估計護理人員每天交班工作約需花費1小時以上。為解決此問題,本計畫以燈具做為藍牙定位信標的接收端,建構精度一公尺的資材定位系統。結合近鄰法的演算機制,使藍牙信標的發送頻率降低至2次/秒,電池更換周期延長至二年,大量減低維護成本。

本計畫於彰化基督教醫院裝置4個區域,共計450盞的LED智慧平板燈具,結合調光控制使照明年用電量從21萬9,175度減少為5萬623度,每年省電費87萬元;資材定位系統則提升護理人員的工作效率,每年減少交班人力達3萬660人時,至少可節省459萬元的工資成本。

友晁能源材料公司研發的TOPCon(Tunnel Oxide Passivated Contact)電池,具備優良的背面鈍化效果,且製程工藝與傳統矽晶電池高度兼容,因此被視為繼PERC(Passivated Emitter and Rear Contact)電池之後,產業關注的下世代太陽能電池重點發展技術之一。

友晁能源: 實現TOPCon用關鍵雷射設備與銀電極材料國產化。 業界能專計畫辦公...
友晁能源: 實現TOPCon用關鍵雷射設備與銀電極材料國產化。 業界能專計畫辦公室/提供

該公司開發TOPCon電池用的多功能雷射機,可同時進行選擇性硼射極雷射摻雜製程,以及低損傷的鈍化層雷射剝除製程。其中以波長較長的532奈米綠光奈秒雷射光源,作用於局部區域矽晶表面的硼玻璃層,達到雷射摻雜達成選擇性硼擴散效果,P-N接合深度可達0.45μm,表面硼濃度達2×1019#/cm3。另一光源波長355奈米紫外光的皮秒雷射,可在極短的處理時間內,剝除SiNx薄膜,並減少熱量產生與熱擴散,使製程完成後的表面損傷小,複合電流密度(Jo)僅64fA/cm2。

同時開發TOPCon電池用背面銀漿,該銀漿經燒結後與多晶矽的接觸電阻僅2.7mΩ-cm2,拉力≧1.5N/mm,可同時兼顧電性與可靠度。

本計畫開發下世代電池TOPCon結構用的雷射製程設備以及銀電極材料,並藉由工研院綠能所的電池製程平台進行測試及元件製程整合,已驗證電池效率可達22.2%。將有助於提供國內業者技術升級,實現關鍵設備與材料的國產化,使臺灣在太陽電池產業發展持續保有競爭力。

宏進金屬科技公司長期深耕既有核心技術-熱熔射、冷噴塗、硬面銲、真空硬銲及加工,逐步擴展至內孔鍍層塗佈,由傳統工業-鋼鐵、石化、電廠、造紙等積極跨足科技事業的應用,如光電、半導體、綠能、汽機車、航太、散熱等產業,除ISO 9001外,同時取得IATF 16949、AS 9100、德國驗船協會(GL)銲接品質等認證,以科學化的方式掌握製程特性,確保品質穩定。

宏進金屬:高附加價值  特用合金耐腐蝕地熱管。 業界能專計畫辦公室/提供
宏進金屬:高附加價值 特用合金耐腐蝕地熱管。 業界能專計畫辦公室/提供

本次透過能源局業界能專計畫協助,結合金屬熔射及電磁感應加熱技術,以自動化整合型地熱管耐蝕鍍層平台,包含金屬鍍層模組、電磁感應加熱模組以及溫控移動平台,成功開發國內目前唯一的地熱管件耐蝕處理系統,透過內管塗層,取代全鈦合金或全鎳基合金管材,製造高性價比的耐酸性腐蝕地熱管,有效降低地熱管成本。

以現階段應用於地熱能源的耐酸全鎳基合金(C276)地熱管為例,管厚約10mm,此計畫所開發的產品可以API管取代,於內管噴塗0.8 mm耐酸性腐蝕塗層,經嚴苛現地酸蝕測試,年化腐蝕速率可達0.13(mmpy)。此關鍵抗腐蝕合金配方及內管噴塗製程,可擺脫國外進口限制,大幅降低地熱發電成本,促進再生能源普及率。本技術更可應用於其他耐酸性腐蝕金屬管件產業上。

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