熱門文章

2019年4月16日 星期二

大雪紛飛也有另類收穫,新型超薄設備利用降雪發電


作者 Emma stein | 發布日期 2019 04 16

大部分電池在低溫環境下運作效能低落,於是加州大學洛杉磯分校(UCLA研究人員設計出結合摩擦奈米發電機、利用積雪來發電的超薄設備,可以集成到太陽能電池板中,如此一來就算遇到大雪也有另一種方法可以繼續提供電力。

摩擦起電在自然界中是很常見的現象,梳頭髮、冬天穿脫毛衣時都會發生,而摩擦奈米發電機(Triboelectric NanogeneratorTENG)就是應運而生的一種設備,據科技部解釋,TENG 最早是 2012 年由美國喬治亞理工學院王中林教授所研發。

摩擦奈米發電機是透過交換靜電產生的電荷產生能量,而加州大學洛杉磯分校(UCLA)化學與生物化學助理研究員 Maher El-Kady 指出:積雪其實是種不斷丟失電子所以帶正電的物質,既然如此,我們何不製造一種帶相反電荷的材料設備,利用電荷交換產生電力?

研究團隊便基於積雪帶正電的原理,設計了帶負電的矽氧樹脂(polymerized siloxanes,俗稱 Silicone)材料,如此一來,當落雪接觸樹脂表面並摩擦掉落時,就會發生電荷交換,進而產生電能。

選擇矽氧樹脂也有學問在內,由於摩擦奈米發電機的性能取決於材料提取電子的效率,所以在團隊測試了鋁箔、聚四氟乙烯(PolytetrafluoroethylenePTFE)等大量材料後,他們發現矽氧樹脂產生的電荷比其他材料都還要多,且以此製成的原型設備非常薄但柔韌、價格便宜。

每年冬天,地球表面約 30% 地區被大雪覆蓋,積雪堆在太陽能電池板上導致它們英雄無用武之地,有些解決方法比如研發太陽能追日系統,透過旋轉電池板抖掉積雪,以維持太陽能電池板功率輸出。

而加州大學洛杉磯分校的這種新設備可以直接集成到太陽能電池板中,當電池板因積雪無法接收陽光發電時,還有另一種積雪摩擦發電的管道,與之前中國蘇州大學團隊研發結合奈米摩擦發電機、使電池板在雨天也能摩擦發電的新型太陽能板,有異曲同工之妙。

積雪式摩擦奈米發電機除了與太陽能電池板結合,也可以引入新一代自供電可穿戴設備,用來追蹤穿戴者的表現,或者充當判斷一個人是否正在移動、走路還是跑步的訊號發送源。

新論文發表在《Nano Energy》期刊。


 

有機電池,太陽能電池,單晶太陽能板,多晶太陽能板,太陽能自用電,不用台電,降低電費,省電費支出,薄膜太陽能板,深循環電池,鋰鐵電池,鉛酸電池,蓄電池,電池充電,自用電設備,低電價,台灣電價,再生能源,不怕斷電,獨立型太陽能,併連型太陽能,混合型太陽能,太陽能蓄電,發電自用,自電自用,不靠台電,自用型太陽能系統,

蘋果新增綠能夥伴 台廠占一半 apple供應鏈安裝太陽能發電


蘋果新增綠能夥伴 台廠占一半 apple供應鏈安裝太陽能發電

自由財經 2019-04-12

蘋果為了解決來自於供應鏈的一大部分碳排放量,自2015年以來已與相關供應鏈攜手合作,推動使用綠色能源生產蘋果產品。CNBC報導,蘋果將自己定位為環保科技大廠,遠遠超前未推動全面性氣候變遷策略的亞馬遜等對手。

蘋果11日宣布,已承諾100%只使用潔淨能源替蘋果生產的供應商數量增加近乎1倍(21家)至44家,台廠在新增名單約占一半,包括台積電(2330)、鴻海(2317)、可成(2474)、仁寶(2324)、和碩(4938)、廣達(2382)、緯創(3231)、致伸科技(4915)、明安國際(8938)、力麗(1444)。在此之前,蘋果公布參與「潔淨能源供應商」計畫的廠商僅23家。

蘋果去年表示,再生能源滿足公司需求,例如太陽能發電供應資料中心(data center)的用電。不過,蘋果為了解決很大一部分碳排放量來自於供應鏈,從2015年以來蘋果已直接和供應鏈企業合作,以使用潔淨能源為蘋果生產產品。台積電為iPhone手機供應A系列處理器晶片,鴻海集團旗下富士康、和碩、緯創代工組裝iPhone,仁寶和廣達為蘋果代工組裝iPad等其他產品,可成是iPhone金屬機殼供應商。

蘋果「潔淨能源」指的是風力、太陽能、生質燃料電池及低衝擊的水力發電,如蘋果在美國俄勒岡州資料中心(data center)電力來源就是運用灌溉水圳系統的水力發電。蘋果環境、政策和社會部門副總裁潔克森(Lisa Jackson)受訪表示,蘋果正邁向迄2020年前為供應鏈增加逾4GW(即40億瓦)的再生能源,目前瞄準超過5GW。(圖:法新社,文:編譯楊芙宜)


 

用電大戶,re100,csr,競爭力,100%綠電,環保,供應鏈綠化,綠色供應鏈,廠房裝太陽能,綠色商品,綠能,再生能源,太陽能發電,工廠裝太陽能,節能減碳,太陽能自發自用,太陽能自用電,再生能源躉售,再生能源憑證,購買綠電,太陽能發電,風力發電,離岸風力,合作社,社區公民電廠,原住民地區,能源配比,電業法,再生能源法,800千瓦用電大戶,

 

節能減碳,巴黎協議,減少二氧化碳排放量,全球暖化,氣候變遷,全球升溫,碳排放,co2,綠色能源,綠色電力,風力發電,水力發電,太陽能發電,綠電,全球100,企業節能,巴黎協定,能源政策,全球氣候大會,巴黎氣候協定,核能發電,火力發電,燃煤電廠,天然氣發電,核廢料,再生能源,綠色能源,環境汙染,RE100,綠電憑證,再生能源憑證,

專家傳真-建構電力系統可靠度 台灣可借鏡美國德州經驗


專家傳真-建構電力系統可靠度 台灣可借鏡美國德州經驗

中時電子報 2019415 工商時報

【黃舜賢工研院電網諮議委員、美國德州電力可靠度委員會系規部經理】

 

台灣持續推動能源轉型,離岸風力、太陽能發電等再生能源配比將提高至二成,如何在各種負載狀況下確保系統安全運轉、提高供電品質、確保供電穩定,並讓產業與民眾放心,是政府一直在努力的方向。美國德州負責電力調度的非營利組織ERCOTElectric Reliability Council of Texas),是美國三大電網中唯一沒有跨州運轉的獨立系統,跟台灣電網型態相當類似,當地再生能源發電高占比以及多年的整合和運轉經驗,或許可供台灣借鏡參考。

經過電力自由化等歷史發展因素下,由美國德州議會所責成設立的ERCOT,是個獨立且非營利的中介機構,主要任務就是要維持電力系統的可靠度(Reliability),以及協助發電業者進入ERCOT所管理的電力市場,並使電力的批發與零售市場都能具有競爭性。比如當發電業者有意願建置新的發電設備,並將電力輸至ERCOT的電力系統中,ERCOT就有義務協調輸電業者設置輸電線或是在有限的輸電系統下通過電力調度達到最佳運轉成本。

在能源轉型的過程中,電力的重要性日益升高,如何能夠建構電力系統的可靠度與韌性,更成為各國政府和市場參與者所要面對的挑戰。德州電網規模約為台灣二倍,ERCOT服務範圍含蓋了當地90%的電力負載,最高供電峰值則是在20187月時的73,473MW;同時也因德州領地廣闊,光是ERCOT管轄電網的輸電線長度合計就超過46,500哩。

ERCOT並不擁有任何發電機、輸配電線等設備,或是實際參與市場營運,而是要監督、管控電力市場的運作,並要在最佳的成本效益之下,來維持電網的可靠度,這當中還包括要避免市場機制設計的偏頗,或是有業者出現不當行為,進而影響電力市場的競爭性等;例如在開放競爭的零售市場中,電力公司就會提供許多方案讓用戶選擇,而且可以很方便地經由網路等方式申請。

在能源轉型的發展下,德州電網的結構也受到相當大的衝擊;2018年的裝置容量中,雖仍以天然氣複循環(Gas Combined Cycle)發電占35.6%為主,但風力發電占比也以21.3%居次,並預期和太陽能發電的規模都將持續增加。

更重要的是,面對發電較不穩定的再生能源,要提升電力系統可靠度的挑戰就更高。

像是藉由線上即時的發電數據和業者報價,ERCOT已可達到每五分鐘即時調度,確保能以最低價格來滿足用電需求以及系統可靠度。台灣目標要在2025再生能源發電配比達二成,相信也可能會遇到跟德州同樣的挑戰,面對具發電間歇性的再生能源,良好的調度才能維持供電穩定。

為了落實電力系統的可靠度,ERCOT除了必須依循聯邦政府制定的可靠度標準和監管,在所屬境內也需要受到德州公用事業委員會(Public Utility Commission of TexasPUCT)的管轄,以及由第三方獨立單位進行市場監督。

此外,由ERCOT執行的市場規則或修訂,則是透過電力產業參與者針對各項議題組成的工作小組共同討論和提議,再交由技術諮詢委員會及董事會批准;也就是ERCOT僅能提出建議並根據決議來實行,讓利害關係人來決定電力市場的運作方式。

台灣邁向電業自由化,如何訂出公平不偏頗的電力準則,避免台電球員兼裁判情形,德州運作的經驗或可供台灣參考。


 

 

用電大戶,re100,csr,競爭力,100%綠電,環保,供應鏈綠化,綠色供應鏈,廠房裝太陽能,綠色商品,綠能,再生能源,太陽能發電,工廠裝太陽能,節能減碳,太陽能自發自用,太陽能自用電,再生能源躉售,再生能源憑證,購買綠電,太陽能發電,風力發電,離岸風力,合作社,社區公民電廠,原住民地區,能源配比,電業法,再生能源法,800千瓦用電大戶,

 

節能減碳,巴黎協議,減少二氧化碳排放量,全球暖化,氣候變遷,全球升溫,碳排放,co2,綠色能源,綠色電力,風力發電,水力發電,太陽能發電,綠電,全球100,企業節能,巴黎協定,能源政策,全球氣候大會,巴黎氣候協定,核能發電,火力發電,燃煤電廠,天然氣發電,核廢料,再生能源,綠色能源,環境汙染,RE100,綠電憑證,再生能源憑證,