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綠能,未來40年主宰人類歷史的產業
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星火
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‧工業技術與資訊 2010/10/14 
 石油枯竭已迫在眉睫,這是我們必須面對的重要課題,
再加上急速攀升的二氧化碳排放,更讓人類面臨地球暖化的生存危機,
因此全世界從政府到產業界,都在綠能領域投入大量的資源,
這不但是人類能否於地球永續生存的關鍵,也將開啟人類歷史的新頁。 
 
【撰文/張彥文】
 
太陽能已是目前最夯的綠能科技產業,台灣太陽能產業的產值也逐年成長。(攝影/鄒福生)

 回顧全球產業的歷史,1970年代半導體產業崛起,將美國的產業力量由東岸轉到了西岸,而產品則由大型電腦,慢慢演進到個人電腦,以至於功能與電腦相較亦不遑多讓的智慧型手機,整個半導體產業迄今仍在發展當中。不過進到21世紀,半導體產業的領導廠商,都已經發現了綠能產業的趨勢,而逐步向綠能產業靠攏。

工研院副院長曲新生認為,就如同1970年的那一個時間點,2010年也正是綠能產業發展的起步階段,至少未來30至50年,必然會成為主流的產業力量,因此現階段也正是全世界投入極大力量,意圖搶占綠能產業制高點的時機。

以台灣產業發展的情況來看,台灣在1970年代大膽地投入當時號稱只有美國人做得到的半導體產業,成立工研院,後來更催生出台積電、聯電等晶圓代工的龍頭廠商,曲新生表示,綠能產業將會是下一波的產業革命,但是過程和半導體產業會略有不同。

從材料和元件走向系統
 
智慧電表可以提高民眾的自覺與意識,了解家中各種電器的用電耗能情形,並進一步調節用電量或省電。(攝影/蔡鴻謀)

 台灣現在的產業環境,不論是晶圓、筆記型電腦或是手機,僅有極小比例是供應國內市場,其他都是外銷到全世界;但是綠能產業並不適合走過去加工出口的模式,因為尋找替代能源、追求永續發展是世界各國的共同目標,「綠能產業若還走大量出口的老路線,反而是在幫其他國家做節能減碳了,」曲新生說,未來綠能產業的開發,要把台灣本地當成一個重要的市場,來幫助整個國家達成節能減碳的目標,更可以創造高附加價值的就業機會。

「除了零件和材料之外,發展綠能產業的重點是,我們必須走向系統,」曲新生特別強調,不論是太陽光電或是風力發電這類的再生能源,台灣在零組件和材料上已經具備極佳的水準,但是缺乏系統的整合。舉例來說,一個大型集合社區,它必須要用到台電發的電,如果在社區內裝設太陽能板,這個社區也成為電力的來源,不過太陽能所發的電力,要再送回到電力網絡當中,這樣才能成為一個系統,而這樣的電力網絡,必須要依靠智慧電網來做良好的管理,台灣ICT產業在過去數十年中累積的經驗和技術,正是建構智慧電網的極佳基礎。

跳脫代工製造的宿命

曲新生進一步說明,太陽能板或是風力發電機是材料,而太陽能電廠或是風力發電廠就是系統,或是像電動車的充電技術,也都是系統技術。因為台灣現在還是走大量生產,生產一片片的太陽電池晶圓,送到國外組裝成為系統,「這一定要改變,否則只會『碳留台灣』,」曲新生強調。而且以經濟效益來說,同樣1GW的太陽能電力,電廠的價值會比電池材料增加三倍之多,所以若以台灣目前每年生產大約3GW的太陽電池元件來說,若是建立為太陽能電廠,產值將高達120億美元。
 
碳捕捉與封存技術針對發電廠、石化廠等所產生的二氧化碳,加以捕捉、運送後注入地下構造,藉由地層之封閉與吸附,予以長期封存,以解決二氧化碳排放的問題。(攝影/蔡鴻謀)
 
而工研院今年將太陽光電科技中心併入新成立的綠能與環境研究所,曲新生表示,就是為了讓台灣過去已達世界級製造水準的太陽光電元件,能夠更進一步地整合成系統。再加上工研院長期具有跨領域的研究優勢,包括資通所的軟體、電光所的晶片等,都可以整合進所謂智慧電網的系統當中,形成台灣新的綠能產業力量。也就是說,台灣若是能建構起自己的系統實力,就可以在全世界的綠能產業鏈中,創造自己的商業模式,自代工製造當中跳脫出來。

甚至在全球都在想方設法降低二氧化碳排放的此時,台灣甚至可以利用相關的技術進行低碳外交,例如說協助友邦建構太陽能電廠、LED照明系統等等,「用我們的技術去幫助其他國家節能減碳,同時可以扶植台灣的綠能產業,增加許多就業機會,」曲新生說。

能源效率需同步提升

綠能領域除了供應端之外,其實也不能忽略使用端。根據工研院與環保署共同的估算,台灣若從現在開始,不做任何節能減碳的動作,二氧化碳的排放量,將從2009年的247百萬噸,上升到2020年的467百萬噸;而台灣目前設定的目標,到2020年時,希望台灣的二氧化碳排放量,不超過257百萬噸,也就是維持2005年的水準,要達成這個目標,最大的關鍵其實是能源使用效率的提升。

能源效率可以分幾個面向來談,例如發電廠的效率,目前台灣電廠的平均發電效率大約是38%,若是全面汰換成最新的機組,大概可以提升到46%至48%。另外,像六年前台灣在六個都會區,全面更新為LED的交通號誌,一年就大約可以省下一億度的電力,也就是新台幣二億元的電費,裝設成本只要二年就可以回收,但是卻可以使用20年!因此,靠著能源使用效率的提升,在不降低生活品質的前提下,一樣可以達成節能減碳的目標。所以像是有省電標章的變頻電器產品、高效率馬達、智慧綠建築、智慧電動車等,都是政府積極推動,提高能源使用效率的方向。

【完整內容請見《工業技術與資訊》2010年10月號第228期】

 


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引用
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