且看工研院 在氫能發揮研發力

(台北內科週報第623期/2024年3月25日-2024年3月31日)

【ESG促進平台】淨零時代趨勢下,氫能發展已是各國顯學,但在處理和運輸上如何確保安全也很重要。工研院所研發的「氫氣計量與洩漏監測技術」,利用最新的氫致變色薄膜,結合AI影像辨識及精準數據分析,微量的氫氣飄過都抓得到,為守護未來用氫安全而努力。同時,工研院也與日本國立研究開發法人產業技術綜合研究所(National Institute of Advanced Industrial Science and Technology;AIST)合作,將氫致變色薄膜貼在任何氫氣可能會洩漏的管線位置,輔以大量影像模型和精準數據模型訓練的AI人工智慧,再套用至原廠區的影像監控設備,達到即時監測的目的。

最值得重視的是,「氫氣計量與洩漏監測技術」從偵測到示警,相較傳統方案僅需10分之1(小於1分鐘)的時間,需要的洩漏流量也只需現行技術的10%以下就會提出警示。此外,氫致變色薄膜建置成本較低,亦不需電源線或通訊線,能廣泛安裝在廠房各處可能洩漏的位置,不只大幅提升安裝便利性,還能為業者省下大量成本。

工研院量測技術發展中心林增耀執行長表示,淨零永續是全球共同發展趨勢,在邁向「低碳」與「節能」的道路上,能源轉型是必要的步驟,而氫能正是這過程的要角。氫不會排放溫室氣體、有優異的能源融合能力、能衍生新興應用,尤其大幅降低碳排,並取代現有化石燃料的特性,讓氫已被視為終極潔淨能源。台灣於2050淨零排放路徑上制定的12項關鍵戰略中,也同樣將氫能列為重要目標。因此,工研院透過創新科技、可精準鎖定小範圍管線的「氫氣計量與洩漏監測技術」,打造了安全防護網,而透過科學驗證方式提升民眾使用氫能的信心。

▲工研院「氫氣計量與洩漏監測技術」,結合最新的氫致變色薄膜與AI影像辨識,將可快速掌握氫氣洩漏狀態(照片係工業技術研究院提供)。

這項氫能關鍵技術將在4月19日由工研院舉辦的第3屆「打造淨零時代競爭力」論壇暨技術特展中展出,今年重點聚焦在「氫能創新平台」,工研院打造全方位涵蓋氫能供應與生產(Production)、氫能儲存與運送(Infrastructure)、氫能應用場域(Application)1系列解決方案,包括生成綠氫的電解水產氫技術、即時監測的氫氣計量與洩漏監測技術,以及改善氫脆問題的載具用儲氫氣瓶、終端應用的氫燃料電池無人機等,助力我國氫能供應鏈加速成型。

當天論壇的亮點,主辦單位表示,將有5大座談會分享淨零解方,包括「企業所需的淨零方案服務與綠色金融」、「產業淨零轉型策略顧問」、「新世代氫能源」、「低碳製造智慧力再提升」、「掌握資源循環再生利用」。

此次活動的當天,也將展示逾30項淨零解方,例如永續碳管理與認證平台、淨零策略顧問與綠色金融服務,及淨零人才與趨勢分析等,展現工研院減碳能量與成果,同時邀集金融、投資顧問、半導體、電信、能源、石化鋼鐵、材料設備等20多位跨領域專家及企業領袖與政策領導者,共同探討企業所需淨零解方;歡迎各界報名:https://itrinetzeroday.com/


工研院打造 氫能示範驗證平台

(台北內科週報第600期/2023年10月16日-2023年10月22日)

【產學政研連線】在2023年TIE台灣創新技術博覽會中,展出由工研院打造的「氫能示範驗證平台」,提供1條龍式的氫能技術與驗證解決方案,目前已協助國內公司推動餘氫發電,更衍生出新創公司「氫豐綠能科技公司」,帶動氫能產業蓬勃發展,並幫助產業搶攻新能源商機。

工研院綠能與環境研究所王漢英所長表示,氫能是台灣未來積極發展的重要能源,工研院已規劃「台灣2050氫應用發展技術藍圖」,內容涵蓋未來30年於氫氣供應、發電應用、工業應用、載具應用,及法規標準、基礎設施等氫應用發展等面向。此外,工研院在氫能技術研發上亦投入大量心力,像是這次展出的「氫能示範驗證平台」,整合再生能源電解產氫、氫氣純化與高壓儲存、及發電應用技術,打造完整解決方案。目前已吸引11家廠商在此進行研發與驗證合作,而該平台所衍生的氫豐綠能科技公司,是工研院與經濟部能源署共同培育催生而成,並透過技術移轉,幫助我國氫能發電關鍵技術發展、培養運維能力及累積運轉經驗。

▲日前,於TIE台灣創新技術博覽會「永續發展館」,展出氫能等32項關鍵技術;圖左起為工研院綠能所王漢英所長、經濟部能源署翁素真主秘、經濟部能源署廖婉忖科長(照片係工業技術研究院提供)。

目前已有半導體矽廢棄物處理業者,透過餘氫發電技術,可將處理含矽廢棄物時產生的氫氣副產物轉換為電能,打造完整矽廢棄物循環經濟模式,並取得綠電憑證。期盼透過氫能發展平台,作為國內產業技術練兵基地,提升氫能產業規模,進而成為未來重要淨零電力來源。除了此次展出外,工研院也將趁此熱度,接續於10月16日舉辦「沙崙綠能國際論壇暨成果展」,展現實際在場域應用的技術與服務,希望藉此吸引更多產業合作,推動綠能科技發展。

今年永續發展館,工研院共展出32項關鍵技術,涵蓋創能、儲能、節能等不同技術。其中,在創能上,展出「穿隧氧化層鈍化接觸(TOPCon)太陽電池」技術,以超薄氧化層及多晶矽層作為背面鈍化堆疊層,為目前商品化中最具競爭力的商品化高效率太陽電池之1。目前此技術已技轉給國內太陽能大廠,該廠預估20223年已會有200MW(茂迪2023年產能)的電池與模組產能,其年產值可望上看30億元,今年更進一步擴大產能至350MW(茂迪2023年)。

▲工研院展出「氫能示範驗證平台」,整合再生能源電力調節、電解產氫系統、複合式氫能/電池儲能,及氫能發電與燃燒應用等技術(照片係工業技術研究院提供)。

其次,在儲能上,展出長時間儲能「釩液流電池暨關鍵組件技術」,屬於安全能量型儲能系統,可搭配太陽能、風能等再生能源系統,解決其間歇性問題,目前已技術移轉給中油公司。

最後,在節能上,展出「創新低碳節能吊扇」,是全國唯一具完整碳足跡分析的低碳又節電的創新「吊扇」,目前已在中小學進行示範,在相同風量條件下,平均用電量只有傳統吊扇的三分之一、減碳達60%以上。


工研院成立新創 啟動氫能開發

(台北內科週報第583期/2023年6月19日-2023年6月25日)

【產學研連線】各國均將氫能視為達成淨零排放願景的重要選項,台灣也投入研發,工業技術研究院更於6月19日宣布成立新創團隊「氫豐綠能科技公司」,並簽署技術授權約,將以氫燃料電池金屬板電池技術與餘氫發電相關技術,開發潔淨能源發電與工業餘氫再利用。

未來,氫豐綠能公司將陸續與車王電、大同公司及光宇應材等業者合作,串起國內氫能產業鏈,共同推動淨零排放的目標。總統府林佳龍秘書長表示,工研院是國家科技的大腦,不少輔導的新創公司也都開花結果,像是氫豐綠能公司,就順應國際氫能發展的趨勢,未來前景可期。近來,許多國家包括日本、德國、波蘭、義大利等各國都希望能進一步與台灣合作,就是看重台灣氫能研發能量。面對前景雄厚的氫能產業,未來政府將積極提供具體誘因,包括評估氫能躉購費率、研議氫能專法及放寬發電規範等,台灣必須積極把握時間,進行策略聯盟組成完善供應鏈,才能後來居上掌握先機。

▲工研院成立新創團隊氫豐綠能公司,並簽署技術授權約;圖左起為經濟部能源局游振偉局長、氫豐綠能公司李鈞函董事長、總統府林佳龍秘書長、工研院綠能所王漢英所長、工研院胡竹生協理(照片係工業技術研究院提供)。

經濟部能源局游振偉局長表示,氫能是國家能源轉型重要戰略性項目之1,也是台灣邁向淨零排放的重要能源,現在成立的氫豐綠能公司,就是經濟部能源局攜手工研院在台南沙崙綠能科技示範場域培育出來的,這也是經濟部落實從理論到實踐、到氫能科技研發,最終引入產業界,彰顯出政府、研發、產業3方密切鏈結的良好典範,未來將持續整合資源及推動示範驗證,加速國內氫能應用與發展。

工研院胡竹生協理認為,面對全球淨零排放趨勢,如何應對、轉化挑戰為商機,對於產業來說是至關重要。工研院於2021年就成立「淨零永續策略辦公室」,並宣示全院2050淨零排放目標;同年還成立了工研院氫能小組,整合院內跨領域團隊,共同研究我國2050氫能技術發展規劃。今後,期許由能源局和工研院攜手創立的氫豐綠能公司,能與台灣的氫能產業夥伴攜手合作,共同開拓氫能市場的新篇章。

實際執行與推動此燃料電池技術與產業化的工研院綠能與環境研究所王漢英所長表示,綠能所在經濟部能源局支持下,積極推動氫能技術研發,開發瓩級金屬板質子交換膜燃料電池與餘氫發電技術,也協助國內業者在半導體業設置餘氫發電燃料電池系統投入發電應用。氫豐綠能是工研院與能源局共同培育催生的氫能新創公司,並透過技術移轉幫助我國氫能發電關鍵技術發展、培養運維能力及累積運轉經驗,期許該公司與現場國內電力、工業、運輸等重要指標業者合作,成為台灣氫能產業的生力軍。

▲工研院新創團隊「氫豐綠能」,將以氫燃料電池金屬板電池技術及餘氫發電相關技術,投入潔淨能源發電應用及工業餘氫再利用(照片係工業技術研究院提供)。

氫豐綠能科技公司李鈞函董事長表示,感謝能源局多年的研發補助經費支持,讓氫豐綠能團隊能在工研院研發出氫燃料電池金屬板電堆國產化技術、混氫發電技術及製程餘氫去化發電技術,氫豐綠能將善用從工研院移轉的技術,也會持續與工研院合作,致力於氫能與燃料電池的新技術開發與應用,除了提供高效率氫能發電,也承諾提供可靠、穩定且安全的產品,為臺灣綠色乾淨能源作出貢獻。

氫能載具應用業者車王電子蔡裕慶董事長表示,氫能在零排放和長續航力的優點,使國際氫能載具趨勢增長,高續航力大型氫能載具將成為重要解決方案。車王電這次透過投資氫豐綠能,以其極強競爭力的氫燃料電池結合車王旗下華德所擁有的技術與市場,將攜手推動我國氫能電巴上市,逐步壯大臺灣的氫能載具市場,為台灣的清潔能源轉型和永續發展貢獻力量。

新能源發電業者大同公司王金來總經理表示,大同長期深耕國內綠電市場,在儲能方面有著豐富的規劃與經驗,考慮氫豐綠能的氫能技術,未來有機會共同開發更高效、可靠的氫能發電系統,提高能源的轉換和利用效率並拓展綠電產業的價值鏈,實現能源轉型、確保能源安全並達到淨零碳排,共同建立永續的能源未來。