近年來(lái)，隨著環(huán)保意識(shí)抬頭，以及四年前日本福島第一核電廠的核災(zāi)事故，為周圍環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重的污染，震驚全球。在核災(zāi)事故之后，全球各國(guó)開(kāi)始積極發(fā)展綠色能源、再生能源相關(guān)技術(shù)，盡管短時(shí)間內(nèi)難以完全取代核能，也希望能夠逐步降低對(duì)于核能的依賴。

政策支援 有助綠能產(chǎn)業(yè)發(fā)展

為此，各國(guó)也紛紛訂出目標(biāo)，藉由政策推動(dòng)擴(kuò)大對(duì)于綠色能源的采用。例如，德國(guó)政府在福島核災(zāi)后宣布，關(guān)閉17座核電機(jī)組中的其中8座老舊機(jī)組，并希望在2022年達(dá)到非核家園的目標(biāo)。美國(guó)歐巴馬政府則持續(xù)支持綠色能源，歐巴馬也承諾，2030年美國(guó)的再生能源電力要占總發(fā)電量的20%，也就是比現(xiàn)在增加近兩倍的風(fēng)力發(fā)電及太陽(yáng)能電量。

在英國(guó)，政府也訂下目標(biāo)，2020年再生能源的比例要達(dá)到15%，而負(fù)責(zé)管理皇室資產(chǎn)的皇家財(cái)產(chǎn)局也大力推動(dòng)離岸風(fēng)力發(fā)電，將離岸使用權(quán)出租給發(fā)電廠，并扶植發(fā)電廠將離岸風(fēng)力發(fā)電市場(chǎng)化。皇家財(cái)產(chǎn)局表示，自建立第一座離岸風(fēng)力發(fā)電機(jī)至今僅有15年的時(shí)間，但其提供的電量已經(jīng)從0成長(zhǎng)至4%，預(yù)估2020年可達(dá)到10%。在丹麥，丹麥政府在2010年制定了2050年的能源發(fā)展策略，目標(biāo)要將再生能源的推廣率從20%提高至2020年的50%。

圖1 : 英國(guó)皇家財(cái)產(chǎn)局大力推動(dòng)離岸風(fēng)力發(fā)電，其提供的電量預(yù)估2020年可達(dá)到10%。

而就亞洲國(guó)家來(lái)看，日本雖礙于現(xiàn)實(shí)環(huán)境的考量下，重啟部分核反應(yīng)爐，但安倍晉三的策略是核能與再生能源并行，同時(shí)日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省在日前宣布了再生能源的目標(biāo)是在2030年，發(fā)電量將達(dá)到20%。中國(guó)的部分，去年在再生能源市場(chǎng)中的投資超過(guò)830億美元，成為全球在此領(lǐng)域投資最多的國(guó)家，而根據(jù)中國(guó)政府訂定出的相關(guān)規(guī)劃里，目標(biāo)要在2030年，再生能源的消費(fèi)比重要占總能源的20%，同時(shí)政府也正在創(chuàng)造大量的綠色產(chǎn)業(yè)內(nèi)需，以因應(yīng)供過(guò)于求與海外貿(mào)易爭(zhēng)端。

綠能科技形成串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)

在各國(guó)政府的支持之下，科技大廠也積極發(fā)展各種相關(guān)技術(shù)，而各個(gè)產(chǎn)業(yè)也因應(yīng)不同的需求發(fā)展新技術(shù)，IEK產(chǎn)業(yè)分析師王孟杰指出，例如永磁馬達(dá)提高能效標(biāo)準(zhǔn)、為因應(yīng)更嚴(yán)格的安全要求而有了氣體監(jiān)測(cè)、生質(zhì)材料提高技術(shù)價(jià)值、UV LED讓企業(yè)可以往更高值應(yīng)用市場(chǎng)發(fā)展、為了尋求差異化市場(chǎng)而發(fā)展出的PERC太陽(yáng)能電池等，都是綠色能源產(chǎn)業(yè)的新機(jī)會(huì)。

圖2 : 綠能科技已經(jīng)逐漸形成串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，讓市場(chǎng)應(yīng)用更廣泛。資料來(lái)源:IEK

除了新技術(shù)外，王孟杰表示，綠能科技已經(jīng)逐漸形成串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。以美國(guó)太陽(yáng)能租賃龍頭SolarCity為例。 SolarCity過(guò)去曾和綠建筑商De Young Properties建立合作關(guān)系，并在2013年8月以1.2億美元的價(jià)格收購(gòu)了太陽(yáng)能銷售公司Paramount Solar，同年10月以1.58億美元收購(gòu)太陽(yáng)能電池模組新創(chuàng)公司Zep Solar，2014年又以2億美元收購(gòu)?fù)瑯邮切聞?chuàng)公司的高效能太陽(yáng)能電池面板廠Silevo。

另一方面，SolarCity也和Honda、BMW、Tesla(Tesla又和Panasonic在鋰電池上有合作關(guān)系)等車廠在電動(dòng)車領(lǐng)域合作。其中，尤其是Tesla在能源儲(chǔ)存技術(shù)上的發(fā)展，將會(huì)對(duì)SolarCity的太陽(yáng)能市場(chǎng)大有助益。

除此之外，SolarCity今年3月還獲得Google三億美元的投資，協(xié)助其拓展太陽(yáng)能住宅計(jì)畫。 4月，SolarCity和Google所收購(gòu)的Nest達(dá)成合作協(xié)議，將會(huì)在加州1萬(wàn)個(gè)太陽(yáng)能住宅中，免費(fèi)安裝Nest恒溫器。 SolarCity握有通路優(yōu)勢(shì)，并藉由收購(gòu)、合作等方式，其市場(chǎng)跨足消費(fèi)產(chǎn)品、綠建筑、電動(dòng)車、太陽(yáng)能板等領(lǐng)域。

Maker聚焦綠能科技

不過(guò)除了政府以及各家企業(yè)或研發(fā)單位積極研發(fā)再生能源及綠色能源之外，在Maker圈里，也有不少人希望能為環(huán)境盡一份心力，在Maker Faire或者kickstarter、Indiegogo等集資網(wǎng)站上，都不乏綠色能源、再生能源相關(guān)的產(chǎn)品，例如太陽(yáng)能的披薩烤箱、能源循環(huán)系統(tǒng)、電解槽燃料電池系統(tǒng)、綠色按鈕(用戶可借此按鈕了解能源使用數(shù)據(jù))等。先不論這些集資項(xiàng)目最后是否能成功商品化，至少這意味著對(duì)于綠色能源，仍有許多創(chuàng)意方式等待著被實(shí)現(xiàn)。

而在臺(tái)灣，也有不少人已經(jīng)開(kāi)始關(guān)注綠色能源、再生能源的議題，例如IT產(chǎn)業(yè)經(jīng)理人許議中就是其中之一。他的想法是希望能改變的是傳統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電，以更有效率且更環(huán)保的綠色能源解決方案來(lái)發(fā)電。

盡管風(fēng)力發(fā)電目前已經(jīng)用于許多國(guó)家，作為再生能源利用之一，但傳統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電仍有其問(wèn)題需要克服。風(fēng)力發(fā)電是將風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，再將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電力，其優(yōu)點(diǎn)在于可以減少環(huán)境污染，且運(yùn)用靈活，能夠并網(wǎng)運(yùn)行，也可以離網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行。但是風(fēng)力發(fā)電必須仰賴穩(wěn)定的風(fēng)能資源，因此為了獲得較大的風(fēng)場(chǎng)，必須建造大型風(fēng)機(jī)，經(jīng)常面臨選址不易的問(wèn)題。而離岸風(fēng)力發(fā)電機(jī)則成本高昂。

圖3 : 傳統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組不僅成本高，維護(hù)也不易。

許議中指出，傳統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電可分為低空及高空兩種發(fā)電方式，前者風(fēng)力不穩(wěn)且能量小，后者雖風(fēng)力穩(wěn)定、發(fā)電效果好，但風(fēng)機(jī)體積大且容易受到環(huán)境影響，除此之外，發(fā)電機(jī)不僅成本高，維護(hù)也不易。

為了解決風(fēng)力發(fā)電的限制，許議中利用帆船的航行原理，研發(fā)出帆纜發(fā)電綠能系統(tǒng)。他指出，帆纜發(fā)電綠能系統(tǒng)是利用伯努利定律來(lái)發(fā)電。其原理是將一群能夠自由轉(zhuǎn)向的帆掛在纜繩上，像纜車般讓纜繩形成一回路，當(dāng)風(fēng)吹在帆上，將會(huì)帶動(dòng)纜繩運(yùn)動(dòng)，同時(shí)將一個(gè)圓盤接在纜繩上，透過(guò)圓盤的轉(zhuǎn)動(dòng)就可帶動(dòng)發(fā)電機(jī)。

透過(guò)這樣的方式，讓這套系統(tǒng)只需要一部發(fā)電機(jī)，就可以在非常大范圍的風(fēng)場(chǎng)運(yùn)用，裝設(shè)容易、維護(hù)簡(jiǎn)便且價(jià)格便宜。而帆船在逆風(fēng)(測(cè)逆風(fēng))的環(huán)境中也能夠行駛，同樣的原理，當(dāng)此系統(tǒng)遇上側(cè)逆風(fēng)時(shí)也能夠有能量產(chǎn)出，大幅提高發(fā)電效率。

除此之外，帆纜發(fā)電系統(tǒng)也可以像漁船灑網(wǎng)般設(shè)置在洋流中，利用洋流發(fā)電，或者透過(guò)風(fēng)箏、氣球帶到高空上，截取高空風(fēng)能。許議中表示，此套系統(tǒng)能夠運(yùn)用在一些傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)難以使用的地方，例如建筑物的周圍、建筑物間的風(fēng)口，甚至山谷間，因此應(yīng)用更為靈活。

目前，許議中也已經(jīng)做出原型，并致力于讓角度更精確，以獲得更高的風(fēng)能，同時(shí)也希望可以不斷改善結(jié)構(gòu)方式，以提升發(fā)電效率。他也希望集結(jié)Maker伙伴，一起改善系統(tǒng)，更快速的推動(dòng)此技術(shù)。

潔凈能源進(jìn)入家庭生活

除了許議中外，另一組人－自由綠能則提出了潔凈能源計(jì)畫，他們希望能打造一種能源，讓地球可以進(jìn)入零碳排放的世界，而他們所看重的是氫燃料發(fā)電。自由綠能成員之一的簡(jiǎn)豪均表示，氫氣是非常干凈的能源，而氫氣在工業(yè)應(yīng)用也早已很廣泛，只是礙于技術(shù)上的挑戰(zhàn)，未能大規(guī)模進(jìn)入民生應(yīng)用。不過(guò)隨著技術(shù)越來(lái)越進(jìn)步，設(shè)備成本也逐年下降，簡(jiǎn)豪均希望，能運(yùn)用Maker的力量，將各種潔凈能源帶入生活之中。

由于氫氣是非常高能量的氣體，在航太、工業(yè)等應(yīng)用中，以不乏將氫氣作為燃料的應(yīng)用，也用于車輛中的電力供給，就目前來(lái)看，以日本發(fā)展最為積極。日本自核災(zāi)后，因預(yù)期電力不足的心理，讓家用氫燃料電池設(shè)備的銷售量大幅提高。不過(guò)因氫燃料電池目前能源轉(zhuǎn)換效率仍不高，且價(jià)格昂貴，因此還未能成為可行的替代能源方案，就算可以供給電力需求，還必須搭配其他能源使用。

為此，自由綠能提出居家型潔凈能源的概念，簡(jiǎn)豪均表示，雖目前還不能完全進(jìn)入潔凈能源的生活，但透過(guò)潔凈能源與現(xiàn)有能源的互相搭配，也能減少環(huán)境污染問(wèn)題。居家型潔凈能源的運(yùn)作模式首先先以太陽(yáng)能滿足部分設(shè)備電力的需求，再透過(guò)收集雨水，簡(jiǎn)單過(guò)濾后，轉(zhuǎn)化為氫氣，利用氫氣來(lái)發(fā)電，將能夠取代生活中所需的石油和天然氣。

圖4 : 透過(guò)各種能源的搭配，盡管目前還不能完全進(jìn)入潔凈能源的生活，也能減少環(huán)境污染問(wèn)題。

除此之外，生活中許多家電如冰箱、冷氣所產(chǎn)生的廢熱也能夠回收、發(fā)電，以彌補(bǔ)太陽(yáng)能在晚間的不足。簡(jiǎn)豪均指出，這樣的概念還必須仰賴一個(gè)高效率的智慧中心做電力系統(tǒng)的控制，以轉(zhuǎn)換不同能源的使用，同時(shí)也減少能源的浪費(fèi)與消耗。盡管這樣的系統(tǒng)在初期設(shè)備成本可能高昂，但在設(shè)備成本攤提完后，將能夠有取之不盡的免費(fèi)潔凈能源。

結(jié)論

綠能環(huán)保已經(jīng)成為全民意識(shí)，利用潔凈能源、循環(huán)再生、能效提高等不同的手段，盡可能減少碳排放及污染行程，以維護(hù)環(huán)境不再受到更嚴(yán)重的傷害已是全球的共識(shí)。王孟杰指出，展望2016年，各類綠能環(huán)保產(chǎn)業(yè)將以不同的形式及策略，以突破現(xiàn)今的困境。未來(lái)，綠能環(huán)保產(chǎn)業(yè)仍會(huì)以技術(shù)創(chuàng)新為核心，在節(jié)能減碳的潮流中搶占新的機(jī)會(huì)。