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2017年起獨步全球! 荷蘭火車100%靠風力發電

2017年起獨步全球! 荷蘭火車100%靠風力發電


▲創下全球綠能首例,荷蘭5500列火車全靠風力發電,實現零碳排。(圖/東森新聞,下同) 國際中心/綜合報導 環保意識抬頭,歐美各國都在積極利用再生資源,以減少對地球的傷害。有「風車之國」美稱的荷蘭,從16世紀起就懂得利用風力資源,到了21世紀的今天,荷蘭國家鐵路公司10日正式宣布,今年起所有火車將100%依賴風力發電運行,創下全球首例。 荷蘭1間能源廠商和國營鐵路公司簽約,加蓋風力發電廠,並透過輸配電系統,將風力轉化為動能 ,提供火車動力;這個計畫原先預訂要在2018年1月完成,目標是讓全荷蘭約5500列火車全靠乾淨能源支撐,但沒想到現在卻提早1年實現,成功讓荷蘭60萬名旅客每天都能搭環保火車,同時也讓荷蘭再添環保美名。
▲比利時目前也正著手改善大眾運輸的碳排。 目前各歐洲國家都在力拼減少碳排,像是比利時,2015年底也出現風力發電火車,每天有約170班列車行駛時由風力供電,佔每日總列車班數的5%;鐵路建設公司能源部經理表示, 如果火車使用煤礦或天然氣做為基礎電力,始終會產生碳排,但若改用風力發電,就能做到零碳排。 北歐國家積極對抗全球暖化,堪稱全球綠能先鋒,由於得天獨厚的優勢,整個北歐仰賴再生能源的比例已經超過6成,像是丹麥、芬蘭、挪威在內,全是風力輸出國家;其中,丹麥不但將這項乾淨能源發揚光大,甚至還把它當生意來做,賣了700MW(7億瓦)的電到瑞典去,是目前全球最重要的風力技術輸出國。 ▼風力發電佔丹麥全國發電量4成,且供電高峰時大幅超過國內需求,因此能將外銷過剩電力。(圖/達志影像/美聯社)
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探索材料及技術可能 多方強化電池特性

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探索材料及技術可能 多方強化電池特性
電池技術的發展,主要受到3C產品及日漸崛起的電動車及儲能市場的需求所左右。首先,在消費性電子產品所需的電池方面,近年由於手機等行動裝置幾乎是無止盡地追求性能提高及功能增加,因此對於電池長效性帶來更嚴苛的考驗,也就是要在現有的輕薄化設計中,以更少的電池提供更高的電容量,電池能量密度的提升幾乎已到了走火入魔的地步。

在2016年鬧得沸沸沸揚揚的三星Note 7電池爆炸事件,箇中原因就是Samsung集團旗下的Samsung SDI將電池體積能量密度一舉擴充至691Wh/L,導致電芯隔離膜厚度太薄,電池的不安全性升高。套句台灣電池協會理事長李桐進所言,「電池是需要呼吸空間的,不讓電池呼吸,當然就會出問題。」因此,如何透過材料及設計的改善,同時兼顧電池安全性及能量密度的提高,就成了電池廠商的主要努力方向。


放大 輝能的「軟板薄型鋰陶瓷電池」採用固態電解質,且能自由彎曲,適合各種應用。 提高安全性  採用固態電解質

為了提高安全性,拿掉危險因子是最直接的解決途徑。在電池中,電解液就等同於易燃物,長時間的使用易產生漏液現象,進而造成燃燒或爆炸,大大危害安全,因此將電解液換為固態電解質,也就避開了電池燃燒爆炸的風險。

在安全性的訴求下,固態鋰電池已成為鋰電池研發的顯學,許多研究單位及業者皆已多方投入,例如工研院已積極開發下世代固態電池,核能研究所也投入研發「全固態薄膜鋰電池(SS/LiCoO2/Lipon/Li)」。

「全固態薄膜鋰電池」的正極、負極和電解質全部由固態材料組成,經由固態薄膜的層層堆疊組成,不會在短路時或長時間使用後發生漏液,造成燃燒或爆炸。

據了解,此一可撓式全固態薄膜鋰電池,為運用物理氣相沉積與蒸鍍的方式,利用可撓式基材製作,以射頻磁控濺鍍法控制鋰電池中正極薄膜與電解質薄膜結晶取向,再以蒸鍍法沉積負極薄膜,層層堆疊,並於最外層以不銹鋼熱封技術確保元件不受水氣與氧氣侵入,最終形成全固態薄膜鋰電池元件。

在台灣電池業界中,輝能科技所生產的鋰電池則是採用固態鋰陶瓷電解質取代電解液。不過,採用固態電解質雖能夠強化電池的安全性,然而固態鋰電池的內阻質偏高,卻會造成快充快放等效能無法與鋰聚合物電池相較,因此,在提高安全性的同時,降低內阻值也是一體兩面的課題。

在安全性的追求上,工研院與與史丹福大學合作開發的「可高速充放電的鋁電池」技術,…

太陽能、風電比化石燃料便宜 30多國做到了

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太陽能、風電比化石燃料便宜 30多國做到了
根據世界經濟論壇(World Economic Forum)發布的報告,由於投資增加、架設成本降低、乾淨能源政策到位和技術演進,現在已經有超過30個國家的太陽能和風電的發電成本低於傳統化石燃料發電。彭博新能源基金更預測,到了2025年,太陽能發電將會是全球均價最便宜的發電方式。 不過,儘管價格便宜,目前的投資仍然不足以對抗全球暖化的災害效應。全球再生能源投資目前只有《巴黎協定》目標1兆美元的25%, 全台第一座浮動型太陽光電在屏東滯洪池誕生。攝影:李育琴。 再生能源轉捩點 更具商業利益 世界經濟論壇認為,對能源公司而言,這是對抗氣候變遷正式成為商業策略的轉捩點。 《英國衛報》報導,世界經濟論壇長期投資、基礎建設和開發部首長萊克斯勒(Michael Drexler)說,「再生能源已經來到關鍵的轉捩點,顯見逆轉全球暖化的時機已經到來。太陽能和風電變得非常有競爭力,而且成本持續下降。再生能源現在不只有利可圖,也是長期、穩定、抗通膨的投資標的。」 僅僅在十年前,太陽能發電每千度電(MWh)要600美元,相同發電量燃煤和天燃氣只要100美元。但是再生能源發電價格快速下降,今天相同發電量太陽能也只要100美元,風力發電只要50美元。 再生能源低廉的成本吸引許多公司設廠發電。根據太陽能產業協會(Solar Energy Industry Association)的資料,美國每一分鐘增加125座太陽能板,2015年再生能源投資增加到2860億美元,比前一年成長5%。 巴黎協定設目標 再生能源投資僅達1/4 儘管如此,世界經濟論壇的報告也指出,投資人和能源公司對再生能源的投資仍然不夠。 儘管價格便宜,目前的投資仍然不足以對抗全球暖化的災害效應。全球再生能源投資目前只有《巴黎協定》目標1兆美元的25%。不過由於投資背後的政治因素,說服企業投資綠能應該不至於太困難。 另一方面,世界燃煤協會(World Coal Association)執行長Benjamin Sporton則對此表示不以為然,「風力和太陽能只能產生間歇的電力。雖然部分再生能源科技近年成本顯著降低,但探討成本是否真的較低要從整體系統成本來看。」

太陽能電池植入皮膚供電,以後心律調節器沒電不需動手術更換了

太陽能電池植入皮膚供電,以後心律調節器沒電不需動手術更換了 科學家研發出一項新技術,發現將太陽能電池植入人體皮膚來為體內的醫療裝置供電,是可行的方法。瑞士伯爾尼大學醫院(Bern University Hospital)與伯恩大學(University of Bern)組成的研究團隊,研發了可穿戴在手臂上的太陽能測量裝置,裝置內配有大小為 3.6 平方公分的太陽能電池,面積小到能夠植入體內,且還能量測太陽能電池產生的電力輸出為多少,而在太陽能電池上,放上了濾光片以模擬皮膚的特性及其對光源的影響。 研究團隊找了 32 個自願實驗者,在一年的 4 個季節中,分別穿戴該裝置一周的時間以進行實驗。實驗結果發現,無論是一年內的哪個時節,即使實驗者交回的太陽能電池所產生的電力為最低者,平均下來,也能產生 12 微瓦(microwatts)的電力,比一般心律調節器所需的 5 至 10 微瓦還來得高。 研究人員 Lukas Bereuter 認為,整體來說,目前實驗結果證明,利用這種模式所產生的電量,足以供應心律調節器持續運作或是延長其他植入人體醫療裝置的使用壽命,「透過太陽能電池這種能量收集裝置來供電植入性醫療裝置,未來將能避免裝置須反覆做更換的問題,甚至使這類醫療裝置的體積大幅縮小」