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能源轉型大勢所趨，掌握碳中和儲能商機！一次搞懂什麼是碳中和、鋰電池、固態電池、燃料電池（07/12/2021 TechNews科技新報）
作者 姚 惠茹
聯合國在 1997 年 12 月通過京都議定書將大氣中的溫室氣體含量穩定在一個適當的水平，以保護地球的生態系統。從那之後，碳排量就逐漸成為評估環境成本的一項重要指標。2015 年 12 月，各國在《巴黎協定》中承諾，在 2050~2100 年實現全球「碳中和」目標。
什麼是碳中和呢？
碳中和是「從環境中消除的碳排超過所排放的碳」。通常透過使用低碳能源取代化石燃料、植樹造林、節能減排等形式，來達到相對「零排放」。目前為止全世界已經有超過 50 個國家宣告在本世紀中葉達到碳中和，超過 100 個國家在政策中提及，2050 年是大部分國家設定的目標年。
分析碳中和商機，首先要來了解主要碳排產業，目前全球最大的碳排放產業是電力產業，其碳排放量佔全球碳排放量比重高達四成，而再生能源發電的比重近幾年來雖然持續增加，也約略佔三成左右，如扣除水力發電、地熱發電等，以風電及太陽能為主的再生能源佔比又僅有一成，富邦證券表示，未來持續增加風電與太陽能發電仍將是主要的發展趨勢。
車輛的二氧化碳排放佔全球碳排放量比重超過二成，因此未來電動車取代內燃機汽車的趨勢，將會加快進行，另外包含製造業的工廠與建築業等佔全球碳排放量也達到二成，因此將被迫更新其生產設備，降低排放量，中國及其他第三世界等地區，必須要淘汰高汙染高排碳的產能，建置更具效能且符合環保碳排規範的產能取代，否則其出口將會被先進國家課以碳稅。
從前面分析主要碳排來源，就可以知道為什麼再生能源和電動車會成為近年來的重要產業發展趨勢，然而電動車雖然不排放 CO2，但若使用的電力是火力發電，則會增加發電廠的碳排量，因此電力來源由火力發電轉為再生能源，再使用電動車才能真正達到減碳的效果。
富邦證券表示，由於再生能源如太陽能與風電都是屬於間歇性發電，受到日照時間與季節性風力強弱的影響，必須透過儲能系統，將再生能源發電做妥適的儲存應用，故儲能系統將在碳中和發展趨勢中，扮演著重要的關鍵角色。
近年來光電、風電產業快速崛起，因綠能發電具間歇性特質，尚需儲能系統搭配，才能避免再生能源受到天氣因素的波動影響供電，確保長期供電穩定，儲能系統市場規模因此快速成長，2018年全球儲能系統放電量 5,971 百萬瓦時，預估至 2024 年，全球儲能系統規模年複合成長率超過七成。
富邦證券指出，現階段全球儲能系統主要可分為三大類，機械能儲能、電化學儲能（鋰離子電池）及化學儲能（燃料電池）三大類，其中以電化學儲能為目前的市場主流，而化學儲能為近年備受市場期待的另一種儲能系統。
鋰離子電池
目前全世界車廠所生產的電動車，其儲能電池的應用種類，以「鋰離子電池」為市場應用主流，而再生能源儲能系統方面，也大部分同樣採用「鋰離子電池」，作為協助電網進行電力調節的輔助設備，例如特斯拉在各地建置超級充電站，就會利用到鋰電池儲能系統。
鋰電池材料中以正極材料最為重要，一般都是以鋰合金氧化物所構成，也是常聽到的三元鋰電池就是以鎳鈷錳等三種材料組成正極的鋰電池，另外常聽到的磷酸鋰鐵，也是正極材料的一種。負極材料目前多以石墨為主，未來會往矽負極來發展電解質現階段都是液態（膠狀），目前業界正積極開發固態電解質的鋰電池，作為下一世代鋰電池的發展方向。
固態電池
鋰電池為「液態電池」，其電解液為膠狀電解質，而液態電池性能容易受溫度高低影響，並有電解液外漏爆炸的風險，當前普遍使用的有機電解液存在爆炸等安全隱憂，已成為限制鋰離子電池發展的瓶頸，而固態電解質的重量較輕，只有液態鋰電池的一半、充電速度比鋰離子電池快，只要 10~15 分鐘，而且沒有腐蝕性的問題，壽命較長。
目前日本豐田、南韓三星、中國寧德時代、美國的 Quantum Scape（QS），德國的 Solid Power 與台灣輝能等公司業已開啟固態電池產業化進程，目前預估最快 2023~2025 年間，有可能量產車用固態電池。
燃料電池
燃料電池為一種將燃料（通常是氫氣）與氧化劑產生的化學能通過化學反應轉換成電能的儲能系統，通常又稱為氫能源，利用氫燃料的氧化作用，產生電力，沒有排碳，只有排水，若是將太陽光電或風力發電的電力來產製氫氣，產製後的氫氣可做為燃料電池的燃料來源。
藉由氫能載體整合各式再生能源，能平衡各類再生能源供電缺口或不穩定。富邦證券表示，現階段包含美國、日本、南韓、歐盟、澳洲及中國都積極發展燃料電池，企業界與日韓車廠也都努力開發各式產品應用。
富邦證券表示，2050 年是大部分國家設定的碳中和的目標年，降低碳排放量的碳中和商機，已經成為未來十年的重大商機，因此使用何種電池能達到安全又具效能的綠能發電儲能系統，將會是未來產業發展的重點，也值得投資人持續關注。
完整內容請見：
https://technews.tw/2021/07/12/carbon-neutral/
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三元鋰電池台灣 在 媽媽監督核電廠聯盟 Facebook 的最佳解答
能源轉型進行式..... 台泥啟用全台首座AFC「儲能自動頻率控制調頻備轉輔助服務」智慧儲能系統，本土設備、技術將可望與特斯拉、三星等大廠並駕齊驅（03/31/2021 經濟日報）
很重要，還是要一在的重複說明..... 台灣推動能源轉型，發展再生能源發電所能帶給台灣的正面效益，絕對不僅僅是增加低碳、潔淨、永續的再生能源綠電供電量而已，也同時可以連帶促使台灣產業升級、增加在地經濟產值和就業機會，增加台灣國際競爭力以及接軌國際，更不用提對於環境保護、減碳減排原本就有的直接效益了。
（經濟日報 記者曾仁凱／台北即時報導）台泥集團全力轉型成為「綠色企業」，旗下兩家子公司台泥綠能與能元科技聯手組成「國家隊」，今天宣布在彰濱工業區啟用全台第一座AFC智慧儲能系統，可協助太陽能、風電所產生的再生能源進行有效儲能及運用，預計4月併聯運轉，與特斯拉（Tesla）、三星等國際大廠並駕其驅。
台泥董事長張安平今天表示，台灣需要綠能才能永續發展，而再生能源的「創能」與「儲能」同樣重要。AFC指的是「儲能自動頻率控制調頻備轉輔助服務」，由於太陽能與風電最大問題就是不穩定，必須靠天吃飯，AFC系統可以協助電力調度，配合如酷暑瞬間用電尖峰，或太陽下山時太陽光電減少等多元情況變化，即時升降載，維持系統頻率穩定，避免因系統失衡導致停電。
台泥綠能今天在彰濱啟用的AFC智慧儲能系統設置容量為5MW，是台灣第一個大型儲能專案，3月中旬已提前通過台電能力測試，預計4月併聯運轉。
台電2020年首度對外開辦AFC調頻備轉輔助服務採購案，集結民間多元儲能資源與智慧，促進電網系統效率與調度彈性，當時吸引多達30家業者投標，最終由5家廠商共得標15MW容量。其他得標廠商分別採用Tesla、三星、寧德時代等外籍兵團的儲能設備或電池芯，僅台泥團隊是唯一的「國家隊」代表，由台泥綠能拿下5MW專案，包辦台電對外採購量的三分之一；並採用同屬台泥集團的鋰電池芯子公司能元科技的鋰三元電池及SMA轉換器，全部採用國產設備。
今天啟用儀式，包括張安平，台電董事長楊偉甫、彰化縣政府縣長室主任柯呈枋、彰濱工業區服務中心主任王志明等貴賓都親自到現場見證。
楊偉甫表示，台泥綠能的AFC儲能系統，是國產設備跨出非常重要的一大步。台電配合政府能源轉型政策，發展再生能源，但再生能源的間歇性問題怎麼克服？為了兼顧穩定供電，台電需要企業協助，而台泥是最佳夥伴。未來台泥有望扮演領頭羊角色，如果帶領得好，有助台灣在儲能這一塊達到國產化，還能達到預期目標。
完整內容請見：
https://money.udn.com/money/story/5612/5356872
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