台灣能源轉型進行式ing..... 【綠能科技聯合研發計畫】再生能源點亮創能、儲能應用大未來（05/18/2021 天下雜誌）
文: 台灣經濟研究院
創能技術開發著重提升綠色能源能量與降低成本
創能領域前瞻綠能技術開發配合發揮臺灣太陽光電與離岸風力等再生能源特色，透過提升電池模組效率趨動太陽光電成本下降，以及利用智慧平台系統助於離岸風場海事工程量測與運維，降低風場運維成本，以提升產業競爭力。
開發高效率、低成本、超輕量之太陽能電池技術
提升太陽能電池效率已刻不容緩，成功大學陳引幹教授團隊運用原子層沉積技術，沉積不同氧化物材料膜層於堆疊型太陽能電池中，以優化各膜層厚度、品質與材料純度等，進一步提升太陽能電池品質。中央大學許晉瑋教授與劉正毓教授團隊以軟性三五族太陽能電池收集室外光源，提供智慧模組(溫度感測器與藍芽)足夠電能回送電子訊號，朝向智慧模組「自我維持」前進。
在降低成本方面，大葉大學黃俊杰教授團隊利用非真空設備取代電漿輔助化學氣相沉積(PECVD)、用原子層沉積設備(ALD)以及銅漿料取代銀漿料達成低成本射極鈍化及背電極(PERC)太陽能電池開發。成功大學張桂豪副研究員與李文熙教授團隊創新製程置換太陽能鋁電極，以低成本空氣燒結銅電極應用於高效率雙面太陽能電池，將有效降低太陽能電池成本支出，增加產業獲利能力。
隨著太陽光電產能市場逐漸飽和，相關企業轉型尋求高效率與超輕量太陽能模組，以無人機應用為例，臺灣大學藍崇文教授團隊替無人機縫製出可以吸收太陽光轉成電力的衣裝，賦予偵查、通訊等任務。臺灣大學林清富教授團隊開發適合於固定翼無人機之輕量太陽能模組的大面積(30x150 cm2)太陽光模擬器，於宜蘭大學城南校區建置可供太陽能無人機測試起降與飛行場域。
兼具發電及產氫之仿生創能技術
氫能源為一種乾淨、能量密度高、環保零汙染、應用廣泛與取得容易的新能源，仿生電池即是透過模仿植物光合作用，為既能製氫又能發電的多功能太陽能系統。清華大學嚴大任教授團隊開發氫氣光電催化的催化劑由鉑金轉換為更具有普及性且兼具效能的材料，透過電漿子結構來強化二硫化鉬與日光光場交互作用，增加光能轉化為氫能的效率。中央大學王冠文教授團隊則建置高效穩定低成本之雙效產氫產電系統，利用其太陽能轉換再生電力進行光電催化分解水產氫並儲存，達到能源永續發展之概念。
智慧平台系統助於離岸風場海事工程量測與運維
面對臺灣附近海域高溫、高濕、多颱風與地震頻繁的特有地理環境，以及海上嚴苛條件，成功大學林大惠教授團隊開發離岸觀測塔風向定向系統，可降低量測成本、提高觀測準確性與量測效率，有助於離岸風場開發之海事工程量測。臺灣大學蔡進發教授團隊著重開發離岸風場運維大數據智慧平台，提供數據及開發各種量測技術，達到風機早期診治、早期預防功效，以期降低運維成本。
儲能技術開發著重高效能、高安全、具經濟性以支持各種儲能應用
隨著電力系統快速發展，電力儲存設備的布建應隨之增加其靈活度，以確保間歇性再生能源的儲存整合，促進電力供應端和儲存之間高效率的轉換。而儲能領域當中，又以先進二次電池與先進氫能為基礎核心發展項目。
開發高能量與高安全之固態電池技術
為進一步提升儲能電池安全與效率，全固態鋰電池已經成為研發主流。研究方向多針對電池正極、負極、以及電解質創新材料與設計，進一步提升能量密度需求與提高電池系統的總體能量。
正極材料方面，大同大學林正裕教授團隊開發具可量產層狀富鋰錳基正極材料合成技術，同時透過離子摻雜技術穩定其正極材料之晶體結構、改善材料的離子導電度，進而提升其電池穩定性及電容量。
負極材料方面，清華大學杜正恭教授團隊採用太陽能板製成切削的廢料矽，將此進行高值化做成鋰電池的負極材料，並用交聯反應開發矽負極黏結劑，以共沉澱法、自身氧化還原法進行正極材料開發參雜改質，提升鋰離子電池的循環壽命和快速充放電的能力。交通大學陳智教授團隊利用電鍍雙晶銅箔作為矽基負極材料的基板，配合富鎳層狀氧化物正極構成鋰電池，提升鋰電池的整體能量密度，提供各項裝置或載具更好的續航力。
電解質材料方面，明志科技大學楊純誠教授團隊主要開發鋰鑭鋯氧氧化物固態電解質，並將其應用在NCM811陰極材料上，最終組裝成鈕釦型及軟包型電池。成功大學方冠榮教授團隊開發高緻密性鈣鈦礦、橄欖石、石榴子石結構氧化物及硫化物電解質，以及具獨特性金屬、非金屬中介層，有效降低固態電解質/電極介面阻抗。臺灣科技大學王復民教授團隊研發固態電解質具環保水溶性，有低成本與綠色製程之特性，且能有效改善固體接觸的介面問題，可製備成高容量、輕量化與高性能二次電池。臺灣大學鄭如忠教授團隊深入探討高分子固態電解質，藉由合成改質方式可提供具彈性的高分子，進一步利用後調整加入鋰鹽的種類及添加劑，使研發的高分子固態電解質更符合商用規格。
兼具發電及產氫之仿生創能技術
氫能可作為重要儲能技術研發之原因，乃因其最終可實踐潔淨能源，提供眾多行業(如化工、鋼鐵重工及長途運輸等行業)有效脫碳方法，降低碳排放量，改善空氣品質並加強能源安全。且相對其他儲能系統，氫能另一大優勢為其電轉氣儲能系統有儲存量大以及放電時間長的特性。
行政院原子能委員會核能研究所長久以來專注於氫能領域。張鈞量博士團隊開發大氣電漿噴塗製備金屬支撐型固態氧化物燃料電池之可量產技術驗證，可進行大面積(10╳10 cm2)金屬支撐型固態氧化物燃料電池片之生產；余慶聰副研究員團隊利用新型產氫技術結合二氧化碳捕獲技術，使用低成本觸媒生產95%以上的氫氣，省去複雜的純化處理，大幅降低氫氣製造門檻；李瑞益研究員團隊則是著重於開發固態氧化物燃料電池發電系統，可直接將燃料如氫氣、瓦斯或天然氣轉換為電力，並將餘熱回收再利用，具有高能源轉換效率。
燃料電池方面，中央大學李勝偉教授團隊開發中低溫操作的陶瓷電化學儲能電池，所使用的關鍵電解質材料可使操作溫度降到400-700℃區間，且開發關鍵電解質、氫氣電極與空氣電極材料性能與微結構設計，利用靜電紡絲技術製作空氣電極材料奈米纖維，並成功與電解質相互整合，可提升單電池性能14.1%。
儲存氫氣方面，清華大學陳燦耀副教授與曾繁根教授團隊選擇碳材料進行儲氫研究，以零模板水熱碳化法合成出奈米碳球，最後輔以奈米金屬修飾產生之氫溢流效應(Spillover Effect)，提升氫氣吸附效能。
製造氫氣方面，臺北科技大學鄭智成教授團隊致力研發低成本、高穩定度、高效率之中溫固態氧化物電解電池電極材料，另外開發新型氨氣裂解觸媒技術，大幅改善現有氨裂解觸媒反應速率過慢之缺點。中興大學楊錫杭教授團隊則開發非貴金屬觸媒應用於水電解觸媒，以降低裝置成本，並且研發陰離子交換膜和膜電極組，使效率能有效提升。臺灣大學謝宗霖教授團隊發展具突破性之太陽能電解水產氫技術，以低成本、易量產、高效率的鈣鈦礦─矽晶疊層太陽能電池進行電解水產氫，並達到具競爭力之太陽能轉氫能效率水準(10-15%)。而臺灣科技大學胡蒨傑教授研發適於氫氣分離的複合薄膜，藉由熱力學與動力學的基礎理論調控薄膜成膜機制，開發高孔隙度且結構穩定的基材膜，結合優異特性的基材膜及選擇層。
綠色能量持續擴散，協助臺灣繼續邁進成為「亞洲綠能發展中心」
科技部「綠能科技聯合研發計畫」藉由學研界前瞻創新研發能量，推動新能源及再生能源之科技創新，進一步擴大產學研界連結之效益，積極延續科研成果落實產業應用，以期為我國綠能產業布建機會，並協助政府達成能源轉型，且透過綠能科技發展躍身國際舞台。
完整內容請見：
https://www.cw.com.tw/article/5114845
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藍崇文 在 [評價] 106-1 熱質量傳遞藍崇文- 看板NTUcourse - 批踢踢實業坊 的推薦與評價
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（是／否／其他條件）：否
哪一學年度修課： 106-1
ψ 授課教師 (若為多人合授請寫開課教師，以方便收錄) 藍崇文
λ 開課系所與授課對象 (是否為必修或通識課 / 內容是否與某些背景相關)
化工系 大三必修 (之前叫單元操作二)
δ 課程大概內容
Ch1 Introduction
Ch2 Heat transfer by conduction
------------第一次期中考(考到Ch2還Ch3有點忘了)-----------
Ch3 Principles of heat flow in fluids
Ch4 Convection without phase change
Ch5 Convection with phase change
Ch6 Heat exchange equipment
------------第二次期中考----------------
Ch7 Radiation
Ch8 Evaporation
Ch9 Mass Transfer
------------期末考---------------
Ω 私心推薦指數(以五分計) ★★★★★
1. 想學非常完整的熱質量傳遞而且不會遲到 ★★★★★
2. 想學非常完整的熱質量傳遞但會遲到 ☆(半顆)
3. 只求通過且不會遲到 ★★
4. 只求通過但會遲到 (零顆)
5. 涼度 (零顆) (註:不是和通識比,是和另外兩班比)
6. 甜度 ★
η 上課用書(影印講義或是指定教科書)
上課都是用投影片
上面說的那幾章 少的30幾頁 多的有到120頁
平均起來 一章大概70頁投影片左右
至於指定用書有三本
除了熱質傳會用到的那本Principles of Heat and Mass Transfer
流力的那兩本(MeCabe的Unit Operations, 跟 Bird的Trasport Phenomena)也會用到
這三本書除了作業從裡面出以外
期中期末考的題目 也有可能(幾乎)是從這三本的例題+後面的題目出的
μ 上課方式(投影片、團體討論、老師教學風格)
基本上就是一直講投影片
偶爾遇到熱交換器或一些理論 會看5-10分鐘的youtube影片
如果上課那天剛好是作業繳交日
有可能會請1-2位同學上台報告作業
但如果時間不夠就沒有人會上台報告
其中有一次老師出國
那天就是助教一直請同學上台報告作業
σ 評分方式(給分甜嗎？是紮實分？)
先講結論:非常非常扎實
1. 期中期末 一次20% 共三次
2. 小考 20% 這學期考了7-8次 印象中都是在9-10那節的前10分鐘考
3. 作業 20% 分為Word(15%)和PPT(5%)
4. 出席 10% 沒到一次扣2.5%
ρ 考題型式、作業方式
1. 期中期末
考3小時，兩次用10-12的上課時間加一小時，一次直接晚上6-9考
期中的班平均大概60左右
期末有稍微放水，大概70
而且只要有動筆 就會有筆墨分數
第一次的筆墨分數佔太高(快50分) 往後兩次有下修
第一次期中分Close Book(1hr)跟Open Book(2hrs)
Close Book考名詞解釋跟一些簡單計算(會有1-2個名詞是期末考範圍才教的)
Open Book考比較複雜的計算
第二次期中跟期末都Open Book
一份考卷大概5-6題
所有的物理性質 只要是課本查得到的 都不會給
所以 強烈建議把那三本課本都帶去
尤其McCabe是英制單位 熱質傳那本是SI單位
在查的時候會很方便
還有 991神器也可以先記好一些常用的常數
不用每次算一遍就要按那個常數
除此之外 好像每次都會考一題考古題
但會稍微改數據 或者是題目敘述近似 但問不同的東西
其他的題目 據說都是從課本的例題或問題改一些型式
所以老師會覺得他出的題目[很簡單]
By the way 期末考了一題老師上課說不考的東西 佔20分
2. 小考
10分鐘，9:10~9:20，時間到收卷，不延長
但算分方式不明
不過這屆助教應該是有動筆就可以拿到一部份(滿多)的分數
3. 作業
一次作業會有3-4題 幾乎是從課本出 少量老師自己出的題目
(1)Word 15%
可以用手寫再掃描上傳(建議)，或是直接用電腦打字
我實際用電腦打一份大概要2個小時(而且要很熟悉Word方程式的打法)
另外只要作業需要計算，都需要用Matlab或Scilab(學期初會教2小時)打程式碼來計算
關於那兩小時的Scilab，個人覺得幫助不大
其實第一次寫作業的時候看著投影片了解程式碼的打法慢慢寫就好
(2)PPT 5%
PPT主要是上台報告用，只需要做一題
期初會把全班同學分組 3-4人一組 同組的人分數會一樣
如果上課日是作業繳交日，就會有一定的機率抽同學上台
由台下的同學打分數，不確定老師或助教會不會評分
至於PPT 我不建議做得太好
一來是全班同學只有1-2個(甚至0個)人會上台講
二來是其實不論PPT做得好或壞，台下的分數都普遍落在90-100
整學期的PPT素質參差不齊
有些人一看就是花了好幾個小時在做
有些人會把Word的作業直接截圖放上來
甚至字小到連第一排都看不到 跟口頭報告差不多
另外 不建議在作業deadline前一天才開始動工
我會在前一個周末先想題目要怎麼做
然後再開始打code，再打Word，林林總總加起來一份作業大概要半天到一天(整整24hrs)
也 不 接 受 遲 交
最後 作業建議不用做得太好
助教的評分方式 只有100 80 60(只要有交就是60)
評分標準是[只要能讓他看到最後一行就是100]
答案正確與否 不在作業的評分項目內
ω 其它(是否注重出席率？如果為外系選修，需先有什麼基礎較好嗎？老師個性？
加簽習慣？嚴禁遲到等…)
100%重視出席率
10%的點名分數 是以[小考有沒有到]來算
(但學期初是說[點名一次扣2.5分])
如果小考缺考一次
基本上就會少5分的學期成績(20/8+2.5)
所以會遲到的人 非常不建議修這門課
加簽的話...這門課是3類加選
加選方式是今年才改的
可能是去年這門課只有20出頭的人修
所以才改用3類加選 平衡三班的人數
不過也有人選上這門課之後
寧願退選去修下學期的重修班
此外 有先修流體力學的規定(不能在同一學期修)
Ψ 總結
老師的目標是把台大弄得跟國外頂尖大學一樣
所以他會對他的學生有很多 很多的要求
好處是下學期的單元操作實驗 會比別人了解得更多
但壞處就是 你需要花比別人多好幾倍的時間來修這堂課
如果你真的想知道什麼是[十項全能]的話
歡迎你挑戰這門課
作業 小考 期中期末 報告 一應俱全
基本上只要所有的作業都有交(一定要準時交，不論答案正確與否)
以及【小考每次都有考到】(非常重要，因為其實這根本就佔了30%)
其實就算期中只有筆墨分數
都很難被當了
再提醒一次
會遲到的人請去上另外兩班
會遲到的人請去上另外兩班
會遲到的人請去上另外兩班
謝謝
--
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