綠色能源專題- 沈意真 - Google Sites

一般而言，綠色能源包括太陽能、水力能、風力能、海洋能、地熱能、氫. 能和生質能，也有人稱之為再生能源。

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   面對全球節能減碳的浪潮，綠色能源產業已經是各國將持續到本世紀中期的最重要新興產業。

我國政府亦一再宣示推動綠色能源產業的決心，並陸續公布與展現推行的各項政策與措施。

   工業技術研究院產業經濟與趨勢研究中心(IEK)接受能源局之委託進行「綠色能源產業服務平台建構」計畫，計畫之任務，乃透過市場與產業資訊的收集和建立，針對太陽光電、LED照明、風力發電、生質柴油、能源資通訊、氫能與燃料電池、電動機車、能源服務與冷凍空調等九項產業建立完整的資料庫，亦針對此九項綠色能源產業之產業供應鏈、技術發展策略、市場發展趨勢及應用趨勢進行分析，整合成立一個完整的產業服務平台，提供綠色能源業者對於產業未來發展之參考，更期望透過平台服務，達成提升我國綠色能源產業競爭力，使台灣能躍升為潔淨又有動力的綠色矽島。

定義：指能夠藉由自然界的循環以產生源源不絕且不會造成環境污染的能源。

     一般而言，綠色能源包括太陽能、水力能、風力能、海洋能、地熱能、氫        能和生質能，也有人稱之為再生能源。

                             (資料來源：工研院產業經濟與趨勢研究中心) 一、何謂能源？ 能源是人們可以利用的全部能量。

自從地球上有了人類，人便懂得利用本    身的體力、獸力、以及大自然的太陽、風力、水力等能源去產生能量，為      人們做各種工作。

隨著文明的演進，人更學會利用煤、石油、天然氣、海    潮、原子能等能源去產生熱能、電能和機械能，替人類創造更舒適的生活。

二、能源意義    能源存在於自然界中，不需經過轉換處理，直接可用的稱為「初級能源」    ﹝Primary Energy﹞，例如太陽能、水力等，但凡必須經過轉換才可提供    使用的能源，稱之為「次級能源」﹝SecondaryEnergy﹞，例如：汽油、    電能等。

   目前依賴最重，使用最多的還是化石性燃料﹝Fossilfuel﹞，如煤、石    油和天然氣等，佔有90﹪以上的今日能源供應市場由於這類燃料其蘊藏    量有限且日益枯竭、分佈不均。

  三、何謂「綠色能源」    所謂綠色能源分別指再生能源及節能與提升能源效率的技術。

再生能源指    的是，相對煤、石油、天然氣、鈾（核能）等不可再生能源，而能於自然    界中取得再利用且源源不絕之能源。

而利用高效率、低污染的能源轉換及    利用新技術，便能節能且提升能源效率。

   太陽能吸收板分設於屋頂及社區周界，供給照明及加熱之用。

綠色社區中    亦有考量環境保護及資源回收之有機農場及水產養殖，所有作物澆灌用水    皆為簡易處理後之回收生活污水。

肥料之使用亦為廚餘及修剪枝葉廢物熟    化之堆肥；養殖魚池之表面曝氣設施亦由風力產生之電力所供給。

特別值    得一提的是，為節省空調電力，社區內建築物之構築皆考慮通風及日照角    度。

且建築外部以蔓藤植物覆蓋，以提供涼蔭。

四、地球能源    1.地球上可取用的能源：      (1)人類在地球上可取用的能源，絕大部分來自太陽能，如化石燃料(包括         石油、煤、天然氣)、水力、風力、生質能。

     (2)小部分來自於核能，這是源自於宇宙的演化過程，在地球形成時就已         存在的放射性元素，例如鈾。

     (3)餘下的小量來自於地熱(地球內部的熱量)和月球運動引致的潮汐作         用。

     2.能源分類：      地球能源若依起源來分類，可區分成自有能源和外來能源(來自外太空)      兩種。

自有能源主要包括地熱和核燃料；外來能源主要包括月球能(月      球對地球之萬有引力作用而產生潮汐能)和太陽能等。

若依使用結果來      分類，可分為：      (1)再生能源（非耗竭能源）：太陽能、水力、風力、生質能、潮汐、地         熱、海浪能、海洋熱能轉換、核融合能等能源，在短期內能自行補充，         能反覆使用持續供應者，稱之。

     (2)非再生能源（耗竭能源）：煤、石油、天然氣、廢熱、鈾等能源，用          過即無的，必須另外設法開發轉換採取，無法自行補充者，稱之。

                      (資料來源:http://www.ckids.com.tw/news_50303.htm) 五、產業領域介紹    1.太陽光電產業      (1)產業範疇與特色         太陽光電產業就整體產業鏈展開，分別包括上游多晶矽材料、矽晶片，中游太陽能電池與太陽光電模組，及下游之太陽光電系統。

太陽能發電之特點為利用太陽能電池(SolarCell)將太陽光能直接轉化為電能，太陽光電系統可分為三種，分別為獨立發電系統(Stand-AloneSystem)、混合系統(HybridSystem)與市電併聯系統(Grid-ConnectedSystem)。

    (2)國內市場現況與趨勢        我國太陽光電系統安裝量從2001年開始有較明顯的成長，至2007年為止，歷年累計安裝量為2.06MW，與全球各國安裝量比較相對偏低。

我國目標累計安裝量2010年為31MW，2015年為320MW，2025年為1,000MW。

目前我國最大單一太陽光電系統為2009年高雄世界運動會主場館BIPV裝置，容量為1MW，台灣太陽光電應用市場之發展相較於各國仍處於萌芽期。

    2.LED照明產業     (1)產業範疇與特色         LED是由半導體材料所製成之發光元件，元件具有兩個電極端子，在端子間施加電壓，通入極小電流，經由電子電洞之結合可將剩餘能量以光的形式激發釋出。

早年，LED以指示光源為最主要應用，應用於照明領域相當少，僅止於指示燈，或一些特殊應用，如軍事、隔離的工業照明等(在這些場合，LED之可靠性可降低維護費用，補償LED照明之高成本)。

不過，過去三、四年來，由於LED製造成本持續降低，以及效率和亮度不斷提高，配合LED所具有的壽命長、安全性高、發光效率高(低功率)、色彩豐富、驅動與調控彈性高、體積小、環保等特點，使得LED在一般照明市場應用得以大幅度擴張，帶動其市場需求成長。

       近年來LED發光效率呈現大幅度成長，以照明所需白光LED為例，商品化規格已達120lm/W，超越目前常用白熾燈泡與鹵素燈。

且依據理論來推算，白光LED發光效率極大值為200lm/W，未來仍有相當大進步空間。

    (2)國內市場現況與趨勢       國內廠商積極投入LED照明產業，儘管仍無法改變目前LED照明少量多樣、利基市場的需求型態，但卻加速LEDMR-16、LED燈泡、LED冷凍照明燈等 LED照明產品之商品化與市場成長速度，配合LED建築及景觀照明等專案市場需求成長，2007年我國LED照明產值達9 億新台幣，較2006年大幅成長183%，估計2008年仍有53%成長，產值達新台幣14億元。

      受限於國內照明市場規模小及綠色照明消費意識低，我國LED照明產業以外銷為發展主力，產品以LED手電筒、礦工燈等消費者手持式照明為大宗。

此外由於政府公共工程導入LED照明，使得以建築照明為主的專案型市場需求有明顯成長。

      就全球市占率分析，我國LED照明產業屬剛起步階段，因此2008年在全球市占率僅1%左右，預估2009年在廠商積極佈局之下，市占率將提高至2%。

          3.風力發電     (1)產業範疇與特色        1973年發生的第一次石油危機促成近代風力發電產業發展之契機，之後經過近30年的起伏，在進入21世紀後，由於能源與環保議題日益受到重視，風力發電又再次成為能源產業之焦點。

風力發電機之主要零組件包括葉片、輪轂(RotorHub)、齒輪箱、發電機、控制系統等，將機械能轉變成電能，再經由電力轉換、變壓後與電網併聯傳輸至用戶端。

依據功率大小，風力發電機可分為大型和小型兩類。

大型風力機輸出功率一般在750kW以上，與電網併聯；小型風力機輸出功率在100kW以下，多為家用或離網應用，可獨立運轉供電或與柴油發電機、太陽光電板結合供電。

    (2)國內市場現況與趨勢       進入廿一世紀後應用再生能源成為我國政府推動之方向。

為建立風力發電實際商業運轉經驗，政府於2000年3月22日頒佈了「風力發電示範系統設置補助辦法」；台朔麥寮風力發電示範系統拔得頭籌，於2000年底順利完工啟用，其總裝置容量為2.64MW，採用丹麥Vestas公司4台 V47-660型風力發電機組。

2001年10月，由工研院能資所協助台電規劃，在澎湖中屯設立另一座風力發電示範系統，裝置容量為2.4MW，採用德國Enercon公司4台600kW風力發電機組。

2001 年底，正隆申請於新竹縣竹北設置風力發電示範系統，電力用途為發電自用，總裝置容量約3.5MW，自丹麥進口2台1.75MW風力發電機組，於 2002年完工運轉；但其中一台於2006年發生火災意外。

其後台電亦於2004年底在核一廠安裝6台 Vestas600kW風力發電機組。

2000~2004年間，國內累計風力發電裝置容量為12.5MW，多為示範性系統，發電自用。

自2005年起，較大規模、與電網併聯的風場開始逐漸投入運轉。

截至2008年底，國內風力發電累計裝置容量達到358.15MW。

     4.生質燃料產業     (1)產業範疇與特色        質燃料種類廣泛，廣義的生質燃料包含以生物質組成或將生物質轉化衍生成固態、液態與氣態的燃料。

目前生質燃料產業主要以生質酒精與生質柴油這兩項液態生質燃料為主。

由於前述兩項燃料具有可以與石化燃料混摻使用之特性，因此目前被廣泛應用作為交通運輸用燃油，為現有產業規模最大的生質燃料種類。

另外產業規模較小的有固態衍生燃料與液態裂解油等。

       由於生質酒精與生質柴油等第一代生質燃料所使用的原料與現有民生糧食重疊，引發與民爭食與糧爭地的爭議，因此現有技術與產業漸漸朝向使用玉米桿、穗、藻類等非糧食類的原料發展。

附表為第一代與第二代生質燃料的名稱、使用的原料以及生產技術彙整。

    第一代生質燃料 生質燃料名稱 原料 生產技術 生質酒精(bioethanol) 糖類、澱粉(例如：甘蔗、甜菜、玉米) 水解&發酵 生質柴油(biodiesel) 油料作物油脂(例如：菜籽油、大豆油) 壓榨/萃取 &轉脂化 生質柴油(biodiesel) 廢食用油 轉脂化 生質柴油(biodiesel) 動植物油酯 氫化 第二代生質燃料 生質燃料名稱 原料 生產技術 纖維素酒精 (cellulosicbioethanol) 纖維素(例如：稻桿、稻梗、木屑等農林廢棄物和柳枝稷、狼尾草等野草) 纖維素水解&發酵 合成生質燃料 (syntheticbiofuels) 合成生質柴油 (Fischer-Tropschsyntheticbiodiesel) 生質甲醇(biomethanol) 生質二甲醚(Bio-DME) 纖維素(例如：稻桿、稻梗、木屑等農林廢棄物等大部分之生質能) 氣化&合成 藻類生質燃料(algaebiofuel) 淡水藻類、海藻 脂萃取、轉脂化、纖維素水解、發酵、氣化、合成等技術 (資料來源:工研院IEK整理)     (2)國內市場現況與趨勢        我國生質燃料產業近幾年來在政府積極推動下已逐漸出現成果。

在生質柴油生產方面，除了透過階段性計畫建構完整的產銷體系與法制建制，更促成生質柴油產業成型。

目前已有台灣新日化、承德油酯、鴻潔能源、玉弘、積勝、靖騰能源、濠威能源與榮益環保等8家廠商獲得能源局核定，年總產量達76,132公秉。

在市場方面，我國自2008年7月已全面施行B1生質柴油，預計每年將有5萬公秉的需求量。

       在生質酒精生產方面，我國目前尚未有廠商設置工廠，但有部分廠商如台灣中油、味丹等企業有相關投資的計畫，也有部分廠商在觀望政府態度，計畫投入該產業。

在生質酒精市場方面，2007年9月已在台北市試行「綠色工務車E3計畫」，未來將分階段推行北高兩都會區供應E3酒精汽油與台灣全面供應E3酒精汽油。

但酒精汽油因為車輛適用性問題，無法像生質柴油採取強制摻配來確保市場，對於汽油價格競爭也較為敏感，因此產業推行政策與施行方法較為繁複。

       在本土原料供給有限，以及產品缺乏價格競爭力的情況下，市場發展有限。

未來我國生質燃料市場仍需仰賴政府政策性的推動，以及第二代生質燃料技術的開發，以提供產業足夠之低價原料，進而擴充整體市場規模。

     5.能源資通訊產業     (1)產業範疇與特色        在面臨嚴苛的競爭與環保要求下，可有效推動電力使用管理、改善供電效率及整合分散式發電的智慧電網及能源資通訊應用已成為各國積極推動的目標。

如下圖所示，智慧電網的建構和資通訊技術的應用可提供自動調控(Self-Healing)、需量管理(DemandResponse Management)、即時量測(RealTimeinformation)和最佳化用電配置(Optimization)等功能，有助於電力部門進行電力供應整合及調度管理，也便於消費端從事電力使用管理。

    (2)國內市場現況與趨勢       台電公司已著手台灣智慧電網的規劃與推動，並於 2008年開始建設計畫的推動，是台灣智慧電表市場成長的重要契機，該計畫預計分為三階段推動：    第一階段(2008~2009年)：以特高壓用戶為主，並納入高壓和低壓用戶各300戶。

此階段將完成含自動讀表系統應用軟體和讀表介面單元的控制中心，已發包給大同公司。

   第二階段(2010~2011年)：完成高壓用戶共約23,000戶之自動讀表系統建置。

此階段台電將輔導並採購國內電表廠產製具通訊模組之智慧電表，是台灣電表產業發展的關鍵時段。

   第三階段(2011年~未定)：檢討評估低壓用電戶系統推動方式，逐步推動建置。

  6.氫能與燃料電池產業     (1)產業範疇與特色        氫能源因其潔淨性與可儲存性讓先進國家基於能源安全與環境永續發展而積極投入。

目前氫能源的利用主要是透過燃料電池裝置來使化學能變成電能，其應用涵蓋分散式發電系統、運輸載具與可攜式3C產品。

然而，燃料電池距離商業化仍有一段距離，主因來自於氫氣儲存與燃料電池的成本仍無法符合商業化的需求。

整體產業鏈包括上游的燃料供應(氫氣的生產、儲存與配送)與燃料電池組材料與零組件、中游的燃料電池製造及電池模組性能測試與下游的系統應用設計、安裝與配套服務(例如充氣站與儲氫罐交換站)。

    (2)國內市場現況與趨勢       目前國內投入燃料電池上中下游相關產業之業者約有20~30家，主要是以開發電池組廠商居多，零件材料方面則以研發雙極板為主；至於下游應用產品，目前PEMFC廠商開發製品多為小型定置型發電系統或燃料電池機車；而微型燃料電池，目前國內僅有勝光科技公開發表應用於筆記型電腦之DMFC研發成果。

    7.電動機車產業     (1)產業範疇與特色        機車於都會區短程運輸中扮演重要的角色，在國際環保趨勢之下，電動機車成為各主要機車製造商的重要發展方向。

日本Honda於2008年底的公開說明中提及電動機車的發展策略，認為電動機車為未來機車產業的關鍵產品，因此著手研發無污染排放問題、低噪音的電動機車，並計畫於2年後上市。

而日本Yamaha早於2003年即已推出50C.C.電動機車passol，但屬於推廣性質，產量不多。

2005年則進一步推出價格更低且續航力更高的passol-L以及商品化車款EC-02。

而在Yamaha於 2007年提出的新的中長期計畫中，認為若要在未來的全球機車產業中維持競爭地位，電動機車為短期內必須培養的核心能力。

除日本機車大廠外，台灣的三陽與光陽等也都已投入電動機車的開發，如台灣三陽工業、工研院與美國麻省理工學院合作，開發出可摺疊式環保小型電動機車。

摩特動力則與電子業者宇泉公司合作，成功研發「鋰-鉛酸電池」機車，且電池為抽取式設計，可部份改善過去電池充電不便問題。

     (2)國內市場現況與趨勢        為改善機車所帶來的污染問題、節省能源並降低空氣污染，政府積極思考電動機車的發展策略，鼓勵電動機車的發展。

政府為推廣電動機車的使用，除技術的鼓勵與協助外，也透過獎勵業者生產電動機車與鼓勵消費者購賣電動機車，以帶動電動機車產銷的成長。

  (資料來源：綠色能源產業資訊網http://www.taiwangreenenergy.org.tw/) Signin|RecentSiteActivity|ReportAbuse|PrintPage|PoweredByGoogleSites