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仿雨傘設計可攜式風電機 南臺科大讓綠能走進日常
新知
第1786期
仿雨傘設計可攜式風電機 南臺科大讓綠能走進日常
2023-11-22
【記者邱昭華綜合報導】為了實現2050淨零排放,政府部門開始慢慢制定相關政策,希望將再生能源逐漸取代一部分化石能源。南臺科技大學機械工程系學生團隊設計「攜帶型便捷風力發電機」,讓一般民眾能利用綠色能源發電,享受其經濟效益以及帶來之便利性。此作品亦在臺南市政府經濟發展局主辦之「2023智慧科技應用創意競賽」,榮獲創新實作組銀獎的佳績。目前市售的居家風力發電機往往又大又重,並只能定點發電,且一般家庭很少會使用。因此,團隊希望設計出能隨身攜帶、隨時運作的風力發電機,讓民眾輕鬆享受綠能之便。「我們的風電機不受場地限制,架設的步驟簡單,重量也較輕。」南臺科大機械工程系助理教授陳宥任表示,這件作品不只能放在自家陽台,還適用露營等戶外活動發電。 「攜帶型便捷風力發電機」的零件可以拆卸,組裝後還能用手提,讓使用者方便移動其位置。 圖/許子羿提供為了讓風力發電機更便捷,團隊參考了雨傘的傘架結構,使葉片能夠輕鬆收起、攜帶。此外,團隊特別設計可拆式的主機盒,方便使用者收納。材質部分則以碳纖棒作為葉片支架,並使用傘布取代傳統的硬式葉片,整體結構更輕盈。製作上也兼顧安全性,南臺科大機械工程系學生許子羿補充道:「若是硬式葉片在旋轉過程碰觸到它會很危險,但是雨傘布材質相對軟,造成的傷害相對少。」團隊更納入物聯網智慧化設計,將風量監測資料傳遞到顯示板,使用者能立即了解發電狀況。 此圖為團隊利用電風扇的風對「攜帶型便捷風力發電機」進行實測,此風力發電機以碳纖棒作為葉片支架,韌度高且更具安全性。 圖/許子羿提供然而,機盒雖然是利用方便、簡易的3D列印技術製成,但是過程中需不斷調整參數,以提高結構的穩定度。提及現有的困境,許子羿說:「畢竟我們是用雨傘布,所以發電的效率比市面上的風力發電機來得低。」他表示雖然傘布軟、具安全性,但受風後會凹陷,不比硬式葉片有效,所以只能供應承載大約五伏特的電器,例如手機、小型燈具、掌上型風扇等。 此圖為「攜帶型便捷風力發電機」的主機盒,全部以3D列印製成。中間藍色螢幕則是顯示板,使用者可以透過它去監測發電狀況。 圖/許子羿提供具野營經驗的民眾彭開辰則提出疑慮:「發電功效應該滿有限,台灣大部分的山區野營沒有太多風,無法掌控風源,電源就不穩定。」他建議可以應用在海邊野營,風相對穩定一些。 談及未來改善的方向,許子羿認為可以再調整葉片角度與材質,提高發電效能,並將物聯網的功能擴大,做出一款應用程式,只要打開手機就能監測發電狀況。
大同提高架林電共生方案 盼實現環境永續
新知
第1770期
大同提高架林電共生方案 盼實現環境永續
2022-11-03
林電共生高架平台將太陽能板設置在平均在25公尺以上高度,所需用地面積較少,能減少對植被的破壞。 圖/洪博翔提供【記者何予綜合報導】太陽能電廠若要達成足夠發電量,需要相應的佔地面積,對山多平原少的台灣來說相對困難。大同大學工業設計學系學生洪博翔、鍾鎰鴻提出「高架林電共生平台」概念,設想利用山腳林地架設太陽能板,盼能克服地理條件。此提案在2022太陽光電創新應用產品設計競賽中,榮獲最佳特別獎。團隊指導老師林銘松提及,國內利用漁溫、水壩、水庫,或是屋頂等都市型態的太陽能板架設空間趨近飽和,因此市面上開始出現更多型態的種電方式。不過,洪博翔觀察到,現正推行的林地種電,預計砍樹興建太陽能板,他認為此舉有違環境永續共存的核心目標,「那個作法是有很多改善空間的。」 考量到植物的日照需求,太陽能板採用交錯放置的間隔式設計,避免對林木生長造成影響。 圖/洪博翔提供洪博翔說明,高架林電共生平台透過類似高壓電塔的設計,減少裝置所需用地面積,更不需大量砍伐林地,「在100公頃的地,只需要4到5平方公尺的面積,拿來灌漿做地基。這個空間架設好,也不太會再有二次傷害。」此外,台灣低海拔植物的最高生長高度約為16公尺,因此團隊將太陽能板設置在25公尺以上,並採用間隔式設置,使覆蓋面積約佔總面積25%到40%,降低對林木日照需求的影響,減輕生態耗損。該高架平台保留水土保持的作用,包含吸水性、透水性等機能,「我不能說它完全沒有傷害生態,就看哪個作法可以做到影響更小。」洪博翔表示,林電共生系統解決台灣平原地區難為太陽能光電所用的困境,但同時也可能影響候鳥遷徙路徑。他認為實際應用時,裝置必須因地制宜,並經過環境評估後才決定是否裝設。地球公民基金會也表示,雖然樂見各種複合利用的再生能源嘗試,然而天然林的植被組成非常複雜,人工造林要疏伐管理的難度也高,「這個設計構想,以經驗來看,太跳躍了!」 高架林電共生平台以滑軌、電纜繩和滑輪組成災害防護措施,能在風速過大或天候不佳時,如百葉窗般往兩側折疊、收納。 圖/洪博翔提供因應台灣多颱的氣候環境,團隊加入滑軌、電纜繩和滑輪組成的災害防護措施,在天候不佳時,滑輪會帶動太陽能板四側的滑軌,順著纜繩往兩側折疊、收納。不過,台灣再生能源推動聯盟秘書長高茹萍點出,裝置架設在山坡地,不只要顧及面板,更需考量土石流對結構的影響,以及台灣地震頻繁的地質條件。洪博翔坦言:「就目前作品呈現上來看,依舊是還蠻天馬行空的。」團隊認為,即便此構想在技術上可行,但距離實現仍需10至20年,並與環保團體以及在地取得共識,才有辦法建設。
龍華科大改造通風球 以室內外溫差轉出電力
新知
第1769期
龍華科大改造通風球 以室內外溫差轉出電力
2022-10-26
【記者江昇綜合報導】「台灣是一個以火力發電為主的國家,但火力發電會有空氣汙染,也需要耗掉很多進口的燃料。」為追求環保、可自給自足的再生能源,龍華科技大學學生團隊研發「通風球液壓系統發電裝置」,希望以通風球的旋轉動力驅動發電機,達成自家用電、自家生產的理想。工業區的鐵皮屋為了散熱,常會在屋頂裝設數個通風球,透過室內、外的溫差及氣壓差,驅動主機球體旋轉,將熱氣從葉片縫隙排出,其過程不需消耗電力。團隊由此萌生發電裝置的靈感,「能不能增加一個再生能源(裝置),讓它在旋轉的同時,又可以發電?」團隊負責人、機械工程系學生劉耀全說明。透過與發電機連結,通風球能在保有散熱功能的同時,帶來額外的發電效益。此外,與傳統風力發電方式相比,該裝置無須依賴外部風力,當室內溫度高於室外即可穩定發電,對使用者也更加便利。原先團隊計畫替每一個通風球配置一台發電機,但若使用過多零件,生產和回收的過程都會對環境造成額外負擔,有違環保理念。於是,團隊便改以油壓管(註一)串聯各個通風球,將多個通風球的旋轉力量引導至同一處,藉此驅動油壓馬達發電。劉耀全自豪地說:「不管工廠有多大、有多少通風球,我們只要給它一台發電機就夠了。」註一:油壓系統可透過液壓油的壓力,控制機械裝置的施力大小與方向。不過,自動化企業負責人Jason(化名)認為,通風球發電裝置在節省電力支出方面的幫助有限,「台灣的電力費用相比國外是便宜的。風力發電最後還是要有穩定的風,另外儲電的電池也是一筆大錢。」Jason坦言,若非重視ESG(註二)企業責任,一般企業可能較無誘因裝設這項裝置。註二:ESG為三個英文單字的縮寫,分別代表環境保護(environment)、社會責任(social)和公司治理(governance)。為增加企業的使用意願,劉耀全希望藉由模組化設計,進一步降低製造成本,並提升其泛用性。指導老師蘇聖煌也表示,團隊現階段會先尋找願意試用該裝置的工廠,並積極參與各大科技博覽會,「如果反應不錯,就能一傳十、十傳百,把技術推廣出去。」期盼能將這項技術實際應用於工業區當中。
誘集系統投其所好 以氣味燈光捕多種害蟲
新知
第1715期
誘集系統投其所好 以氣味燈光捕多種害蟲
2019-11-28
【記者吳曼嘉綜合報導】為降低農業蟲害,農人使用黏蟲紙或捕蟲燈,但這些設備通常只能各自捕集一種害蟲。明道大學精緻農業學系助理教授呂曉鈴、景觀與環境設計學系教授張源修帶領該校學生研發「綠能智慧型蟲害誘集系統」,僅靠一台裝置即可捕捉不同種類的害蟲,解決其啃食農作物的困擾,在「2019第十屆IIIC國際創新發明競賽」獲得金牌。 「綠能智慧型蟲害誘集系統」內部結構圖,「氣味誘集區」及燈座為本裝置最大特色,可吸引不同種類之害蟲。 圖/呂曉鈴提供此裝置善用害蟲的趨光性,透過更改LED燈的顏色或替換不同波長的燈源,以吸引特定有害的蟲類。團隊成員、明道精農系學生同洵說:「像是屬於倉儲害蟲的擬穀盜蟲,對390奈米的波長較為敏感,便可針對它的特性進行光源的更換。」除此之外,還可在裝置內放置果汁、費洛蒙製劑,藉氣味吸引害蟲,呂曉鈴以東方果實蠅舉例,牠喜好食用芭樂,因此便可以在「氣味誘集區」加入芭樂汁,以利捕捉。 「綠能智慧型蟲害誘集系統」的高度約50公分,便於人員攜帶,其上的吊繩也方便吊於高處使用。 圖/呂曉鈴提供綠能智慧型蟲害誘集系統的內部並裝有風扇,呂曉鈴提到,害蟲受燈光或氣味吸引靠近裝置,卻可能只在周圍徘徊,藉由風扇的吸力,才可確實將其引入裝置。同洵說明,一旦害蟲飛進裝置內的網子中,會被下面放置的肥皂水淹死,而肥皂水不像農藥會對環境造成巨大傷害。此裝置雖可吸引多樣性的害蟲,卻不會因此影響物種多樣性,因其是依據使用者的防治需求,設定特定燈光和味道,不同的設定會吸引不同蟲類。市面上現有防治害蟲策略的共同點為,只能針對特定一種害蟲進行捕集,呂曉鈴認為非常不方便。他說:「希望可以一機多用,把所有誘集的方式全部集結於一身。」故找來學生一同研發綠能智慧型蟲害誘集系統,配合使用者需求可以調整裝置內燈光、氣味,以誘集多種害蟲。 「綠能智慧型蟲害誘集系統」研發團隊合影,由左至右為張源修、同洵、呂雯惠、吳欣宜及呂曉鈴。 圖/張源修提供目前此裝置已做出模型,但還未經測試,因此未來規劃將其放到田間測試,確保它可以達到團隊預期的捕蟲效果。曾就讀國立嘉義大學植物醫學系的何昆陽對此裝置構想表示肯定,但他強調,還是要對應不同作物的害蟲進行試驗,確保該裝置在田間能真正發揮效果,促使農民信服此裝置能勝過現成防治方法,同時願意負擔其價格,如此方能有效推廣。
融舊技術促效能轉換 二氧化碳電池新突破
新知
第1709期
融舊技術促效能轉換 二氧化碳電池新突破
2019-10-17
【記者阮珮慈綜合報導】溫室氣體導致全球暖化情況日益嚴重,其中,二氧化碳佔比26%,各界不停呼籲有關工業減少廢氣排放,卻遲遲沒有顯著成效。有鑑於此,國立雲林科技大學學生曾博仁、國立中央大學學生曾博彥以及中國醫藥大學學生劉恩慈,在雲科大環境與安全衛生工程系教授郭昭吟的指導下,研發出「捕集空氣中二氧化碳發電的電池」,直接將空氣中的二氧化碳轉換為電能,獲得2019台灣潔能科技創意實作競賽大專儲能應用組金牌。 曾博仁、曾博彥、劉恩慈發明「捕集空氣中二氧化碳發電的電池」,獲得2019台灣潔能科技創意實作競賽獲得金牌獎。 圖/曾博仁提供 與傳統的二氧化碳燃料電池作比較,曾博仁解釋,以往的二氧化碳燃料電池,因為無法取得高濃度二氧化碳氣體,需要額外蒐集二氧化碳氣體使用,過程較繁瑣且蒐集之氣體濃度低,導致該類電池無法廣泛運用。他強調,「往往沒有人考慮到直接把空氣中的溫室氣體拿來產電。」本次研發跳脫過往思維,直接蒐集空氣中的二氧化碳轉換為電能,成本設備低,產能效率高且穩定。  圖為捕集空氣中二氧化碳發電的電池全貌,(1) 太陽能板、(2) 溫度計、(3) 玻璃真空集熱管、(4) 鋁/CO2燃料電池、(5) 吸氣幫浦開關、(6) 加熱脫附CO2輸送管。圖/曾博仁提供 「主要是希望能完成一個不僅能節能減碳,甚至能以二氧化碳發電的電池。」曾博仁表示,本次參賽作品從今年四月開始發想,耗時半年於本次競賽中首次亮相。「捕集空氣中二氧化碳發電的電池」先運用幫浦將空氣灌入設有活性炭的管柱中,讓活性炭吸附(註一)其中的二氧化碳,再利用太陽能真空集熱管加熱進行熱脫附(註二),此時脫附的二氧化碳氣體濃度高,可直接作為二氧化碳燃料電池的發電源。 註1:活性炭吸附,該發明運用活性炭進行物理吸附,吸附過程中物質不會改變二氧化碳原來的性質,因此吸附力小,被吸附的物質很容易再脫離,以此發明為例,只要升高溫度,就可以使被吸附的氣體逐出活性炭表面。註2:熱脫附,該發明運用太陽能加熱,使被吸附的氣體離開活性碳表面,脫離的過程叫做脫附。  「活性炭吸附二氧化碳、太陽能熱脫附以及二氧化碳燃料電池的原理早就出現,但鮮少被利用」曾博仁補充,這次發明的特色之一,就是在低成本的情況下,將三項科學原理結合,創造出可以直接捕集空氣中二氧化碳的綠能電池。長期鑽研各種能源知識的東尼能源小教室認為,此發明能夠同時做到減碳和發電,設備成本也在經濟合理範圍內,十分難能可貴。 東尼能源小教室更指出,「綠能,毫無疑問是通往未來的唯一道路。」如何同時達到乾淨、效率、經濟和穩定等特點,是綠能發展的首重課題。郭昭吟期望,「二氧化碳電池在未來的應用上,主要是希望能利用於像是煙囪、排氣管等二氧化碳濃度較高的排放處」他認為如此可以同時產電並消耗空氣中二氧化碳。  玻璃真空集熱管前端設有溫度計,只要在戶外曝曬20到30分鐘,溫度就能超過攝氏100度。一小時之後,電池就可以充飽電。 圖/曾博仁提供 該電池目前透過外接傳輸線,可提供充飽手機兩次的電量,電量耗費完後用幫浦將空氣灌入電池中,再予以太陽曝曬一小時即可充飽。團隊未來也將朝結合鋰電池、輕型電器電池和電動汽機車電池研究,期望可以將該電池廣泛運用在日常生活中。 
綠能發展新選擇 電漿子奈米天線提升析氫效率
新知
第1693期
綠能發展新選擇 電漿子奈米天線提升析氫效率
2018-12-21
【記者范莛威綜合報導】氫能源為現今社會發展綠能的重要方向,除了化石能源製造氫之外,另一種方法則為電解海水取得氫,可因此法成本較高尚未普及。國立清華大學材料所博士生沛維翠和蘇東盛,在清大材料所教授嚴大任的指導下,完成了「電漿子奈米天線搭配雙層二硫化鉬實現高效率析氫反應」論文,可讓電解海水的析氫效率提升30倍以上,進而降低製氫成本。目前現況大多以化石能源製氫,但因天然氣的成本經常浮動,和開採化石能源消耗地球資源,利用此方法製氫並非最佳,而電解水製造氫,則碰到催化劑二硫化鉬的效率低落、花費高等問題。此研究便是將奈米天線加入進二硫化鉬中,讓整套系統的效率提升。 奈米天線與二硫化鉬結合的示意圖,將奈米天線放置在二硫化鉬薄膜之下。 圖/范莛威製作利用光反應分解水取得氫的過程中,因為二硫化鉬的半導體特性、導電性及化學穩定性佳,故以其為催化劑,而在催化劑中加入電漿子奈米天線,可使二硫化鉬的光催化效應提升,便能捕捉更多的光,蘇東盛說:「就像大力水手吃了菠菜,加入奈米天線的二硫化鉬,析氫的效率就會大大提升。」此研究成果被選為國際能源期刊《前瞻能源材料》(Advanced Energy Materials)十月版的封面故事。 二氧化鉬結合奈米天線產生析氫反應示意圖,該示意圖同時被選上Advanced Energy Materials 期刊封面。 圖/蘇東盛提供在研究中最花時間的,便是構思整個概念,嚴大任說:「主要是和學生討論奈米天線的設計,以及如何最佳化它的效率,大致解釋清楚後,學生就會繼續做下去。」嚴大任也提到,研究後的成果要商業化,必須克服降低成本與奈米天線大面積生產的問題。「目前奈米天線是以電子束微影製作,成本高且時間長,未來將尋找替代製成來大面積製造。」蘇東盛補充。除了製造氫之外,如何運送且保存氫也是一大困難。在氣體中,氫氣屬於易燃氣體,高壓儲存也容易導致爆炸。且氫為無味氣體,若是洩漏在空氣中,也會難以察覺。氫能的應用範圍相當廣泛,例如:燃料電池汽車、燃料電池發電等等,且氫氣屬於環境友善能源,採用氫氣發電不會排放大量二氧化碳。立法院於2015年通過「溫室氣體減量及管理法」,將對排放溫室氣體的企業收費。蘇東盛說:「而若未來達成大量產氫的目標,相信對於未來能源的選項提供另一種選擇。」
綠能科技再創新 永續發展現曙光
新知
第1659期
綠能科技再創新 永續發展現曙光
2017-10-05
【記者阮怡婷高雄報導】第七屆全國能源科技創意實作競賽決賽,1日於國立科學工藝博物館舉辦。現場來自全台的大專生隊伍,個個盡力在短短五分鐘內,利用簡報和模型向評審完整解說作品。今年大專組競賽主題為「綠能」、「節能」、「儲能」,最終由國立高雄海洋科技大學的隊伍抱走十萬元大獎。海洋科大本次參展作品〈創新水平式可變螺距雙層葉片〉,保留過去波浪能渦輪機使用的「威爾斯葉片」,在承受雙向波浪時仍可以朝同一方向旋轉的特性,但加上葉片間螺距可變動的新設計,順利提升發電效率。隊員之一、造船及海洋工程系余杰勳表示,未來這項創新技術有望再跟離岸風發電機結合,屆時整套系統的上方會是離岸風發電,下方則利用波浪能發電。該作品切合主題「綠能」,又擁有具體發展目標,所以獲得評審一致好評,勇奪競賽金牌獎。 當天奪得金牌、成為最大贏家的海洋科大隊伍,在比賽當中操作經改良的「威爾斯葉片」,引起評審關注。圖/阮怡婷攝評審團代表周煥銘表示,除了主題切合度外,今年評分標準也十分注重作品的創新程度與商品化發展,所以不少學生於簡報中另外加入強弱危機分析(SWOT Analysis),呈現市場營銷的可能性。大葉大學隊伍的作品〈阿波羅跳格子〉,便吸引知名運動品牌Nike合作。以遊戲跳格子為發想,讓太陽能板能放在地上踩。只要踏一下面板,展品就會發出琴音般的音效,就算藉由微弱的室內光,面板也能亮起Nike商標。該設計不論是發光或發聲的電能,都產自太陽能板。為避免脆弱的面板被踩碎,大葉隊伍還特別研發適當厚度的玻璃,將其封裝在內。這項發光吸睛的作品,也獲選為佳作。 大葉大學參賽作品〈阿波羅跳格子〉,與知名運動品牌合作。發光、發聲的設計成為會場內最吸睛的展品。圖/阮怡婷攝主辦單位之一,教育部能源科技人才培育計辦公室主持人陳志臣提及,近年政府為推行政策「2025非核家園」,所以正逐步停止核能廠的運轉。政府預計在民國114年時,台灣再生能源發電量佔比可達20%。然根據經濟部能源局統計,台灣去年再生能源發電量佔比僅4.8%,現階段距離目標還有三倍成長空間。能源科技創意競賽已來到第七屆,年年擔任評審的周煥銘也表示,學生參與競賽就是對綠能科技的關注,人才培育、往下扎根便是比賽最大宗旨。 評完分的參賽者也會到鄰近攤位,觀摩其他人的研究設計。現場除了評審教授,學生隊伍間也互給設計意見。圖/阮怡婷攝
生態盛典倡環保 懷舊綠能巴士駐中山
生活
第1659期
生態盛典倡環保 懷舊綠能巴士駐中山
2017-10-04
【記者謝佩旻高雄報導】「叮叮──叮叮──」一輛墨綠色的雙車頭巴士緩慢駛入國立中山大學,彷彿置身在50年代的香港街頭。為響應「2017生態交通全球盛典」,從10月起,這款全台首輛電動仿古巴士將每天由中山發車,行經哈瑪星社區,提供師生及民眾免費接駁服務。 兩輛電動仿古巴士分別為10.5米及8.5米長,復古造型十分吸睛。圖/中山大學提供電動巴士車廂內以復古風格的木製裝潢,打造充滿懷舊氛圍的空間。而在技術方面,它使用了先進的鈦酸鋰電池系統,半小時內即可快速充飽電力,運用電能讓巴士在行駛時不會排放廢氣,噪音值僅30分貝,非常安靜。整體以復古外型碰撞現代技術,營造出衝突的趣味之美。設置於中山校園內的雙槍充電停靠站,不但能穩定為電動巴士提供能源,未來可望採用共享模式,供應一般車種使用。中山產學營運及推廣教育處處長溫志宏認為:「設置充電站是為了配合綠色校園,對地球、用電、環保都是重要的里程碑。」校方正積極向高雄市政府爭取三年免費公益接駁,鼓勵師生多加利用。 電動仿古巴士駛入中山內的充電停靠站, 30分鐘便能充飽電力。圖/謝佩旻攝然而,校內機車過多一直是中山亟欲解決的問題。據統計,有高達3/5的學生以機車作為主要交通工具。對於電動仿古巴士可能無法改變機車族學生的交通習慣,溫志宏則表示樂觀。他提到:「必須以深耕的方式,慢慢的讓學生知道它是一種校園特色,成為學生生活的一部分。」而首次搭乘電動巴士的中山企業管理學系學生蔡岳樺認為電動巴士提供學生新選擇,能減少機車車位不足帶來的困擾。「因為捷運站附近常常會找不到停車位,以後如果可以坐巴士到捷運站,應該會滿方便的。」除了電動巴士,中山也持續推廣其他綠能交通方式。去年起校內設有共享電動機車,學生享有前10分鐘免費的優惠,在地勢傾斜的山上校區行駛,既省時又便利,使用人數也日漸增加。而校內實驗室目前正在研發智慧型滑板,預計於明年推動,未來將結合動能發電技術,讓使用者可以在運動的同時為滑板發電。中山環境保護暨安全衛生中心主任邱日清表示,若是學生能不再以個人的便利性為首要考量,逐漸改變交通習慣,一同維護校園的公共利益,便可以享有更舒適的學習空間。 中山校內設有共享電動機車,學生可享有前10分鐘免費的優惠。圖/謝佩旻攝ㄧ
綠電行不行── 新版《電業法》真能促進再生能源發展?
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第1656期
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焦點
2017-06-09
開放綠能發售電業 邁向非核家園(註:本文提及的綠電、綠能,等同於再生能源。)【專題記者秦慈襄、林子文、陳問荷、陳婉琪綜合報導】民國106年1月26日新版《電業法》公布,是自36年制定法案以來,第二次全文修正;不僅推動台灣能源轉型、減少碳排放,更以促進電業多元供給,市場化機制合理經營電業為目標。84年起政府開始推動電業自由化,多年來進展遲緩。隨著近年反核聲浪高漲及缺電危機,能源轉型成了必須儘速開展的重要政策;同時,發展再生能源亦是保護環境的全球趨勢之一。蔡政府上台後隨即修改電業法全文,確立在114年全部停止運轉核能發電設備,達成非核家園的目標。新版電業法將電業分為發電業、輸配電、售電業三大區塊,並採二階段修法。第一階段預計在一至三年內,開放再生能源發電業、售電業進入市場;在未來六至九年內,台灣電力公司(以下簡稱台電)將進行「廠網分離」,旗下業務切割成發電、輸配售電兩家子公司,台電轉型為控股母公司。第二階段修法則預期完成電業自由化,全面開放,讓非再生能源發電業及售電業進入市場。台灣綠電發展概況台電資料顯示,40年代初期台電系統發購電量以再生能源為大宗,水力發電多於火力發電,兩者比例約為8:2。之後因人口、經濟快速成長,用電需求增加,水力發電量無法滿足台灣用電需求,開始擴增火力發電廠,從51年起形成以火力為主的局面。66年核能發電加入,發電結構更趨多元。至105年,火力發電占比達79.9%,再生能源僅有5.1%。目前台灣再生能源發電有風力、太陽光電及水力,未來將主要開發風力和太陽能,其中已有「陽光屋頂百萬座」計畫,發展主力移至民間。打破零競價 建立公平開放市場國立中興大學應用經濟學系教授許志義表示,國際上很少有台灣過去「零競價」(「競價」意即由市場機制決定價格)的電力市場。在國外可能每30分鐘就是不同的電價,但我國則是用開會的方式決定電價,「等到油價變了再來去調,永遠都是落後的,沒有辦法到當下。」因此,他認為建立起公平開放的市場是很重要的,也是改革的第一步。電力交易機制尚未確定交易機制是自由化後的重點。常見的電力交易模式有許多種,各國的類型也不盡相同,例如在電力交易所或其他交易平台上買賣,或是由供需雙方自行簽約,即是雙邊合約制度。國外的電力市場也發展出許多種類,有以天、小時或分鐘為單位的短期市場,也有一周以上或數年契約的長期市場,甚至發展出期貨市場。反觀台灣,雖然開放綠電自由化,但交易平台及交易方式目前都還沒有明確的規章。對此,能源局吳志偉表示,因為預估初期開放的交易量不多,所以傾向採取雙邊合約的模式,待交易量增長後才會考慮是否要建立交易平台。台電廠網分離 避免壟斷市場發、輸、配、售各電業間的切割與獨立,也是各國電業改革的重要議題。許志義表示,電業分離的模式有相當多種,大致可以簡單區分為實體分離與帳務分離(相對實體而言,又稱虛擬分離)。前者代表各類電業間不得互相持股或干預,必須是實質上獨立的公司,如英國即是發、輸、配、售完全分離;而帳務分離則有很多種情形,如輸配及發電業的帳務分開計算,意即會計獨立,或是以控股母公司、將兩者分割為子公司的形式,因為仍屬同一公司,所以皆不能算是實體分離。針對台電廠網分離的規劃,經濟部能源局電力組組長吳志偉說明,目前等相關規定出爐後,會先將發電、輸配電及公用售電業三者實施會計分離;待六到九年後便會實體分離成兩家公司,一家公司擁有發電業,另一家則包含輸配電業及公用售電業。他表示,廠網分離後較不會發生球員兼裁判的問題,確保電網不會被台電的發電廠壟斷,能更公平地提供不同發電業者使用。自由化綠電先行 盼能源轉型長期以來,台灣電力由政府控管,平均電價較他國便宜,據國際能源總署(International Energy Agency, IEA)統計資料顯示,西元2015年我國住宅電價為全球第三低,工業電價為全球第八低。此次電業修法,台灣朝能源轉型、電業自由化的方向前進,現階段開放再生能源發電業與售電業,預計在114年綠能發電佔比20%。但再生能源如風力、太陽光電的發電成本較高,預期未來售價也會比非再生能源高,一般民眾購買意願可能偏低,即使政策規劃綠電先行,再生能源能否成功打入自由市場、促進台灣能源轉型仍是一大疑問。吳志偉對此回應,綠能賣電的同時也賣「綠」,透過政府評鑑制度與直供的方式可以保障「綠」的成分;售電對象除了有環境效益意識的民眾外,主要為公司,尤其是台灣許多科技通訊產業外銷電腦、通訊器材等產品,品牌商基於形象塑造,會要求製造廠商節能減碳,使用綠電則可達成減碳目的。另外,104年公布施行的《溫室氣體減量及管理法》對此亦有規範。據能源局統計,台灣自80年起進口能源依存度長期在97%以上,能源自主性非常低。財團法人綠色和平基金會(GREENPEACE)再生能源專案主任蔡絲婷表示,「現在是能源轉型的陣痛期。」若以長遠來看,綠電除了環境污染低以外,也可節省政府進口火力發電的燃料費,且不受國際燃料價格浮動影響;綠電一旦建設好,可預期未來價格穩定。此外,她認為,政府願意修法改變現狀是個好的開始,確立政策目標可增加市場投資的穩定性;但她也說目前修法為架構性調整,最重要的是細則如何規範,這部分內容尚未確定,應持續追蹤子法。綠電先行 未必能助再生能源發展我國的電業自由化為「綠電先行」,在國際上是比較特別的做法。吳志偉對此表示,因為過去台灣的售電市場從未開放,所以此次修法先以發電比例較少的綠能試水溫,觀察實施成效如何,也可做為市場運作的練習,找出更適合的商業模式。財團法人中華經濟研究院綠色經濟研究中心助研究員陳中舜表示,國外都會先開放非綠電自由化,綠電則是以政策扶植後才走向市場競價,並不像台灣直接用綠電自由化的方式推動。因為非綠電供電較穩定,可以在市場中隨供需調節,綠電則否,例如太陽能要有光才能發電,並非隨時都能穩定供電;因此國外都是先將非綠電的市場建立起來,最後再加入綠電。陳中舜說明,目前國際上主要的綠能政策有躉購費率機制(Feed-in Tariff, FIT),以及再生能源配額制(Renewable Portfolio Standard, RPS)。FIT制為政府長時間以固定價格向綠能發電業者收購電力,德國過去一直是採用FIT制,但已於2017年終止。英國則實施RPS制度,透過立法規範售電業者售出的電力當中必須要有一定的綠電占比,藉此強迫業者必須購買綠能憑證(Renewable Energy Certificate, REC)來均衡非綠能的售電量。綠能憑證就是再生能源發電的認證,如綠能發電業者發出一度電就會有一張綠能憑證;在英國,憑證與電是可以獨立買賣的,因此,綠電業者一方面可以賣綠能憑證給售電業,另一方面也可販售自己發的電。陳中舜提到,目前台灣的方式較接近FIT加上綠能憑證,但綠電業者只可擇一參加。他說明,我國設計的綠能憑證不可與發電量拆分,對綠電業者來說沒有額外優惠,還需承擔市場的價格波動,而且將來發電成本可能會隨技術純熟而持續降低,因此他認為綠電業者應該都會選擇FIT制度,將兩者結合並無太大意義。台灣環境法學會秘書長、國立清華大學科技法律研究所副教授高銘志認為,綠能發電成本較非綠能高,且目前民間電力買賣市場尚未建立,將綠能直接放進自由市場中,可能會面臨不夠成熟而無法推動的窘境。他表示,新版電業法須與98年的《再生能源發展條例》一起討論,新版電業法開放綠電自由化,完全交由市場機制決定,業者需自行搭建供輸線路、媒合客戶;而《再生能源發展條例》規定台電對於已簽約的再生能源發電廠,保證會以高於化石燃料的躉購價格收購綠電。相較之下,高銘志認為《再生能源發展條例》提供的方式更能吸引綠能業者。發展綠電?扼殺綠電?此次電業改革能否真正幫助綠電發展?陳中舜表示,短期之內看得見效益,「但能有多大,其實是一個很大的問號。」他補充,目前綠電的技術及投資風險都還不足以跟非綠電競爭,在這樣的情況下貿然推動自由化,無法幫助綠電發展。未來政府可能會為了扶植綠電產業而提供更多補貼、干預市場更甚,反而扼殺綠電自行生存的能力。他認為政府立意良善,但制度方面仍需要檢討。
澳大售氣候債券 募資推廣校園綠能
國際
第1641期
澳大售氣候債券 募資推廣校園綠能
2016-12-14
  【記者江殷年綜合報導】8日澳洲蒙納許大學(Monash University)發行「氣候債券」投入美國私募市場,預計募集美金2億1800萬元(約新台幣69億元)。此筆款項將用於校園綠能發展,資助綠建築計畫並將砸下美金1000萬元(約新台幣3億元)裝設太陽能板以及節能LED照明設備。 這並非蒙納許大學第一次利用美國債券市場募資,西元2014年他們即募得美金1億5000萬元(約新台幣48億元)投入宿舍修繕,創澳洲大學首例,最後更以宿舍的租金還清債券的利息和本金。曾擔任澳洲電信龍頭「Telstra」財務長、蒙大財務主管大衛.皮特(David Pitt)表示,這是一項顯著的成功。在目前世界各國利率持續走低的情況下,蒙大把握這次機會拍賣價值高達美金九億元(約新台幣28億元)的債券。據《澳洲人報》(The Australian)報導,蒙納許大學是全世界第一所發行這項「氣候債券」的高等教育機構。 皮特於《澳洲人報》表示,這些債券的發放最終將達成蒙大所承諾的零淨排放量,市場中有很大一部份投資者樂意投資在對環境正面、有社會責任和管理有正面作用的綠能計畫上。尤其在利率上升之前,長時間保持低利率的現在對於大學發行債券而言,是最好的時機。 歐美知名學府不乏使用債券籌措資金,美國早在1995年發行債券的高等院校就有160所,到了1996年更來到189所,連英國著名公立學府劍橋大學(University of Cambridge)在2012年也打破800年來首例發行英鎊3.5億元(約新台幣41億元),為新成立的的幹細胞研究實驗室和研究生宿舍提供資金。皮特表示,債券的好處就在於這是項長期穩定的計畫,此次會選擇發行氣候債券也是如此。他更進一步強調,「發行債券不是唯一一種方式,但必須是大學募資其中一種方式。」
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