自2015年巴黎協定、RE100再生能源倡議,到2021年歐盟探邊境調整機制(CBAM),去年COP27建立損害與災害機制,淨零成為近年全球共識。截至目前為止,已有148國設定淨零碳盤目標,佔全球總碳排量88.31%,台灣啟動2050淨零轉型關鍵戰略行動計畫,2050年再生能源發電佔比將達20%、天然氣約佔50%,逐步邁向淨零目標。
王漢英強調,淨零策略包含5大面向,在供給面需加速能源轉型,發展創新潔淨能源科技;製造面著重降低製造碳排,開創低碳產業新生機,其中循環經濟就是在製造過中減少碳排; 需求面則須改變消費行為,未來全民生活都需有所改變, 才能創造低碳共享新興商業模式;然而有經濟活動就會產生碳排,在環境面上則應積極發展碳捕捉,建立健康碳循環在環境面上,研發先進負碳技術;錢雖非萬能但沒錢萬萬不能,在經貿與法規面, 訂定國際貿易措施降低淨零衝擊,此外金融資助也能協助企業借力使力邁向淨零。
事實上,全球超過2/3的碳排來自電力,約佔42%,另外運輸所產生的燃料燃燒碳排則佔23% 。國際能源署研究指出,2050年全球能源配比,再生能源佔比將達88%,其次是核能、水利與搭載碳捕捉系統之燃氣。王漢英指出,目前台灣自主能源佔比不到2%, 發展再生能源另一重點也是提升能源自主率, 對台灣長遠發展來看意義重大。
盤點現有潔淨能源關鍵技術,不外乎太陽光電、離岸風電、氫能與地熱、海洋能與生質能等前瞻能源4大類別。國內太陽光發電受限國土面積,需建立高效能、低成本的太陽光電技術,以及系統運維技術皆是重中之重,另外也需結合多元空間資源, 如農業、漁業,建構太陽光電海洋牧場提供再生能源電力, 將太陽光電做複合式運用,形成高密度多元化太陽光電系統。
目前工研院所研發的高效先進太陽電池是以TOPCon為主,專利模組結構與技術,可快速整合業者現有製程,轉換效率達23.5%,未來鈣鈦礦堆疊型太陽電池也正如火如荼發展,透過關鍵材料與製程專利,未來小面積鈣鈦礦矽晶4T型轉換效率可達25.1%。
風電部分,台灣風能資源豐富, 風力發電為2025年再生能源發電主要發展項目之一,其中離岸風電比陸域風力發電潛力高, 領海內預計可開發量大於40GW,短期以開發浮動風機新技術,發展無人化、智慧化技術降低運維成本,目前多聚焦在水深50公尺以內之固定式離岸風電,未來水深50至150公尺之浮動式離岸風電將會是下一個發展重點。長期來看,王漢英指出,推動浮動式案場產業技術量能與發展在地運維技術,成為各方努力目標。
「建立精準預測風能發電與智慧運維能量,包括海氣象與風廠發電量預測之離岸風電環境自動預測系統,預測發電量供風場電力調度,以及數位化海纜自感測與動態海纜設計,都會是未來龐大商機。」王漢英表示,目前台灣第一條高耐受性的動態海纜壽命僅20年,未來高監測頻率、降低檢測成本技術都需應用在浮動式風機,亟待產學研投入開發。
在氫能部分,氫也是零碳化發電、工業製程減排與運輸材料、儲能及化學原料合成等多元應用原料,其中先進氫能與燃料電池技術是新世代能源轉型的關鍵推動力,在佈局氫能技術基礎、建立氫能發展產業鏈基礎下,氫氣生產與純化、氫能載具應用與燃料電池系統整合成為3大重點發展方向。
另外針對地熱、海洋能與生質能等前瞻能源發展,王漢英認為應優先發展地熱與海洋能,同時擴大生質能建設,2050年前瞻能源預期將有8至14GW建置量。在地熱部分應優化法規與環境,並加強探鑽能力;海洋能則需強化探勘潛力場址,並發展關鍵研發技術;生質能則透過創造可應用場域,建立大型專燒系統,發展穩定供應產業鏈,「升級智慧化地熱技術、開發小型海洋能示範機組、提升升值廢棄物發電量能,皆有助於推動綠能多元化。」
王漢英也強調,開發新能源難度高,節能反而是綠能的第一桶金, 透過精準量測電力資訊、智慧化監控電能應用,有助於創造節能成效最大化,目前工研院研發智慧電力感測器(Power Tab)與iAuto能源管理系統(EMS)都具備非侵入式、微型化、低成本與易安裝,結合AI開發優化與控制演算法,具備廠務節能、預防保養與製程優化等功能,有效提升系統節能。
以台南沙崙綠能示範場域為例,包括低碳智慧建築典範,融合人本設計與低碳工法,全方位整合研究與生活機能需求,包括餐廳既宿舍、實驗大樓、製程試驗場、展示中心等,達成創能、儲能、節能與系統整合4大主軸,整合研發、驗證、試量產與媒合的國際級智慧綠能科技開發及示範應用跨域創新實驗。
「在淨零排放趨勢下,沒有人是局外人。」王漢英認為,低碳能源與環境永續帶來新興產業、新服務模式與新生活型態,迎向未來機會與挑戰,需要各領域專業與行動力加入,才能讓台灣加速邁向永續之路。