都市化的高度發(fā)展，二氧化碳的排放量居高不下，造成全球氣候的改變；近年來(lái)，大眾開(kāi)始意識(shí)到綠色與替代能源的重要性。根據(jù)工研院產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)與趨勢(shì)研究中心（IEK）研究顯示，若城市能源系統(tǒng)能朝向永續(xù)能源系統(tǒng)的方向轉(zhuǎn)型，將可使城市初級(jí)能源需求增長(zhǎng)與GDP（國(guó)內(nèi)生產(chǎn)毛額）和人口成長(zhǎng)脫鉤。
轉(zhuǎn)型永續(xù)利用 綠色／替代能源日益受重視
不過(guò)，IEK組長(zhǎng)林志勳表示，城市能源系統(tǒng)為攸關(guān)著城市機(jī)能運(yùn)作與居民福祉的重要系統(tǒng)；目前此系統(tǒng)面臨著城市能源需求的持續(xù)增加，而氣候變遷與極端氣候也將使能源系統(tǒng)更加脆弱，相關(guān)基礎(chǔ)建設(shè)因民眾意識(shí)高漲而不易建置等挑戰(zhàn)。
林志勳認(rèn)為，目前全世界的城市能源系統(tǒng)將會(huì)擴(kuò)大整合再生能源、生質(zhì)能，以及廢棄物等在地資源，以追求資源的充分再利用。其中，又以太陽(yáng)能光電與固體廢棄物發(fā)電（燃燒垃圾，進(jìn)而將產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化成電能）的在城市中的應(yīng)用發(fā)展較為成熟。
| 圖一 : IEK組長(zhǎng)林志勳表示，城市能源系統(tǒng)為攸關(guān)著城市機(jī)能運(yùn)作與居民福祉的重要系統(tǒng)。 |
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在太陽(yáng)能光電方面，IEK認(rèn)為，隨著太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)換效率的提升，其發(fā)電成本將可望進(jìn)一步下降，促使城市的太陽(yáng)光電市場(chǎng)快速成長(zhǎng)。林志勳說(shuō)明，由於各國(guó)政府推動(dòng)自發(fā)自用政策，以及堆疊型態(tài)的太陽(yáng)能技術(shù)成熟，提升了城市太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)換效率，將加速城市中太陽(yáng)能應(yīng)用市場(chǎng)的成長(zhǎng)。
不過(guò)值得注意的是，受限於土地成本與建築物密度等因素，相較於大城市，小型城市將會(huì)成為太陽(yáng)能應(yīng)用的主要市場(chǎng)。
在固體廢棄物發(fā)電方面，2013年城市固體廢棄物供應(yīng)全球城市電力需求的0.4個(gè)百分點(diǎn)，而在熱能方面則佔(zhàn)了2%。除了固體廢棄物之外，工業(yè)餘熱、城市汙水（汙泥），以及廢棄生質(zhì)材料等均可為城市利用廢棄資源。
林志勳認(rèn)為，未來(lái)城市能源系統(tǒng)供應(yīng)端應(yīng)朝向整合更多再生能源與當(dāng)?shù)刭Y源；而需求端應(yīng)利用科技，改變能源的消費(fèi)行為，以提高能源使用效率。
能源分散化適配城市發(fā)展
| 圖二 : 城市對(duì)能源消費(fèi)影響持續(xù)擴(kuò)大（Source：IEA 2016，IEK 2016整理） |
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另一方面，根據(jù)工研院產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)與趨勢(shì)研究中心的報(bào)告指出，到了2050年全球城市人口將占全球人口總數(shù)70％以上，全世界各地城市化現(xiàn)象日趨明顯，在地狹人稠卻又經(jīng)濟(jì)活躍的地區(qū)，電力需求旺盛，但是土地閒置空間極少，如此一來(lái)，「能源分散化」的方式，最為適配城市發(fā)展需求。
IEK產(chǎn)業(yè)分析師楊翔如表示，未來(lái)的城市將從傳統(tǒng)型態(tài)的城市走進(jìn)智慧綠色城市的階段。在智慧綠色城市中，會(huì)有通盤(pán)系統(tǒng)化且具有未來(lái)擴(kuò)展性的規(guī)劃；其生產(chǎn)消費(fèi)態(tài)度也將從以往的大量生產(chǎn)／消費(fèi)的模式，轉(zhuǎn)換成合理的生產(chǎn)消費(fèi)，且也會(huì)追求生產(chǎn)產(chǎn)品時(shí)須達(dá)到零碳、零排放。
| 圖三 : IEK產(chǎn)業(yè)分析師楊翔如表示，未來(lái)的城市將從傳統(tǒng)型態(tài)的城市走進(jìn)智慧綠色城市的階段。 |
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楊翔如認(rèn)為，在稅制方面，傳統(tǒng)城市中無(wú)論企業(yè)對(duì)環(huán)境友善與否，課稅方式皆一致；在綠色城市中，政府將會(huì)對(duì)污染者課稅，且會(huì)對(duì)環(huán)境友善的企業(yè)進(jìn)行採(cǎi)購(gòu)。
在綠能城市中，第二大趨勢(shì)就是能源將分散化。楊翔如對(duì)此說(shuō)明，簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō)就是在綠色城市中，人們會(huì)希望電力是可以就近發(fā)電／消費(fèi)；不若以往的集中式發(fā)電，而後再大規(guī)模傳輸。面對(duì)城市地狹人稠的特性，能源分散化的好處在於空間占比不高，且可以就地生產(chǎn)／消費(fèi)電力。
| 圖四 : 能源分散化的特色（Source：工研院IEK 2016/11） |
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據(jù)了解，能源分散化改變了過(guò)去能源大規(guī)模傳輸?shù)母拍睿鴴?cǎi)用了分散式能源供應(yīng)及傳輸?shù)姆绞剑匆罁?jù)區(qū)域的特點(diǎn)與情況產(chǎn)能及供能，減少能源在傳輸過(guò)程中產(chǎn)生損耗，以提升能源的使用效率。
楊翔如表示，分散式電力系統(tǒng)是由許多小型模組化的發(fā)電系統(tǒng)和對(duì)應(yīng)的配電系統(tǒng)所組成；也就是說(shuō)在能源分散化的系統(tǒng)設(shè)計(jì)下，其通常屬於中小容量的模組，對(duì)於城市運(yùn)用空間狹小的限制下，剛好可相符。而在能源分散化的條件下，最能落實(shí)此一概念的再生能源，就屬太陽(yáng)能莫屬。
楊翔如說(shuō)明，在能源分散化的概念驅(qū)使下，太陽(yáng)能光電系統(tǒng)廠址將會(huì)從以往的集中式轉(zhuǎn)變?yōu)榉稚⒒磺蚁到y(tǒng)容量由大轉(zhuǎn)小；發(fā)電的參與者也將從大型廠商下放為一般民眾。
茂迪：臺(tái)灣太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)仍須靠中印需求拉抬
| 圖五 : 茂迪董事長(zhǎng)暨執(zhí)行長(zhǎng)張秉衡表示，依照現(xiàn)在的市場(chǎng)情況而言，目前最大的太陽(yáng)能市場(chǎng)仍舊在中國(guó)大陸，而印度則是在短期之內(nèi)會(huì)成長(zhǎng)快速的市場(chǎng)。 |
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提到太陽(yáng)能光電，就必須提到近期臺(tái)灣相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。茂迪董事長(zhǎng)暨執(zhí)行長(zhǎng)張秉衡於2016年P(guān)V Taiwan（臺(tái)灣國(guó)際太陽(yáng)能光電展）展前記者會(huì)中指出，依照現(xiàn)在的市場(chǎng)情況而言，目前最大的太陽(yáng)能市場(chǎng)仍舊在中國(guó)大陸，而印度則是在短期之內(nèi)會(huì)成長(zhǎng)快速的市場(chǎng)。
張秉衡表示，受到各國(guó)保護(hù)政策、補(bǔ)貼政策，以及產(chǎn)能迅速擴(kuò)充等影響，太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)的週期性輪迴速度開(kāi)始加快。短期之內(nèi)，市場(chǎng)的供需失調(diào)與價(jià)格崩跌對(duì)業(yè)者造成一股壓力。
張秉衡進(jìn)一步表示，短時(shí)間內(nèi)，太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)最重要的市場(chǎng)仍是中國(guó)大陸與印度，此二國(guó)的發(fā)展脈動(dòng)對(duì)於整體產(chǎn)業(yè)而言有著舉足輕重的影響，尤其是這兩個(gè)國(guó)家的能源政策影響更加深遠(yuǎn)，因?yàn)檫@兩個(gè)國(guó)家對(duì)於太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)的需求，大約佔(zhàn)了全世界50％以上，在如此的需求程度下，這兩個(gè)國(guó)家的政策對(duì)於整體產(chǎn)業(yè)將會(huì)產(chǎn)生誘導(dǎo)的作用。
舉例來(lái)說(shuō)，中國(guó)國(guó)務(wù)院近期大幅調(diào)降電價(jià)補(bǔ)助與全面採(cǎi)用低價(jià)競(jìng)標(biāo)的政策，以及印度政府積極推動(dòng)低價(jià)太陽(yáng)能電廠的模式，勢(shì)必都會(huì)對(duì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與重整產(chǎn)生引導(dǎo)作用。
張秉衡解釋?zhuān)瑲W洲與日本市場(chǎng)已發(fā)展許久，所以相對(duì)上對(duì)於太陽(yáng)能的需求成長(zhǎng)幅度已趨於平穩(wěn)，日本的需求量甚至?xí)形⒎奈s；美國(guó)市場(chǎng)則是因?yàn)槎悇t的原故，不太可能會(huì)有更大幅度的增長(zhǎng)空間；其他新興市場(chǎng)發(fā)展仍稍嫌牛步。所以目前的前況而言，中國(guó)大陸與印度仍是重要的市場(chǎng)，業(yè)者應(yīng)加速推動(dòng)各項(xiàng)創(chuàng)新及改革，以降低成本、增加獲利，加速達(dá)到市電同價(jià)的目標(biāo)。
Heraeus正面導(dǎo)電銀漿料提升太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率0.1％
面對(duì)臺(tái)灣市場(chǎng)，以及臺(tái)灣政府提出的能源新政策，德國(guó)導(dǎo)電漿料大廠Heraeus（賀利氏）認(rèn)為，可以在其中付出一己之力。賀利氏總裁李海德表示，該公司可貢獻(xiàn)更多更有效率與先進(jìn)的材料予臺(tái)灣的一線大廠使用，讓這些廠商製造出效率更高的模組，並且有效降低10～15％的太陽(yáng)能板面積，以達(dá)到政府所希望的太陽(yáng)能設(shè)備裝機(jī)量目標(biāo)。
隨著核電廠除役與停用等議題逐漸在全世界發(fā)酵，太陽(yáng)能發(fā)電日益受到大眾所重視；賀利氏看好此一趨勢(shì)，推出新一代高效正面導(dǎo)電銀漿料—SOL9641A系列。
李海德表示，目前市面上標(biāo)準(zhǔn)的太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率約為18.4％，而該公司新一系列的正面導(dǎo)電銀漿料可將太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率提高0.1％；且該系列產(chǎn)品對(duì)於PERC（鈍化發(fā)射極觸點(diǎn)）電池有良好的黏合力，且可同時(shí)相容多晶矽和單晶矽電池。
臺(tái)灣賀利氏太陽(yáng)能GBU總經(jīng)理溫仕良補(bǔ)充，新系列產(chǎn)品可提高效能的關(guān)鍵技術(shù)在於其具有Ultra-fine-line的特性，且擁有良好的印刷性。當(dāng)漿料印刷於太陽(yáng)能板後，有一定比例會(huì)塌下來(lái)，進(jìn)而造成板面遮光面積增多，發(fā)電效率因此降低。
| 圖六 : 賀利氏總裁李海德表示，目前市面上標(biāo)準(zhǔn)的太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率約為18.4％，而該公司新一系列的正面導(dǎo)電銀漿料可將太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率提高0.1％。 |
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溫仕良形容，一般的導(dǎo)電漿料會(huì)像混泥土一樣，印刷至太陽(yáng)能板後有一定比例會(huì)塌下來(lái)。該公司的新系列產(chǎn)品在印刷過(guò)後可以「站的很穩(wěn)」，漿料站得穩(wěn)、不會(huì)塌下，那麼太陽(yáng)能板可以被照射到的面積就會(huì)提升，所以發(fā)電效率即可提高。
若是漿料印刷性不佳，有可能會(huì)造成太陽(yáng)能電池的Finger Electrode（指狀電極）電流傳遞不良，往往無(wú)法達(dá)到太陽(yáng)能模組廠商要求的品質(zhì)。溫仕良認(rèn)為，SOL9641A系列產(chǎn)品，可提供客戶(hù)優(yōu)化其主柵線圖形設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)更好的電氣性能與成本控制。
據(jù)了解，新系列產(chǎn)品的超細(xì)線印刷能力適用於更細(xì)的副柵線柵線開(kāi)口、高網(wǎng)目數(shù)細(xì)線徑網(wǎng)版，以及新式無(wú)網(wǎng)結(jié)網(wǎng)板的絲網(wǎng)印刷技術(shù)。其創(chuàng)新型有機(jī)系統(tǒng)，可以保證漿料在高速印刷情況下，依然保持優(yōu)異的印刷性以及柵線形貌。SOL9641A另一項(xiàng)關(guān)鍵特性則是擁有較寬的燒結(jié)製程溫度調(diào)控空間（約50℃），其適合低溫?zé)Y(jié)的特性對(duì)於PERC太陽(yáng)能電池相當(dāng)有益。
邁入非核家園 UL：燃料電池值得關(guān)注
當(dāng)提到「能源轉(zhuǎn)型」四個(gè)字，許多人第一個(gè)想法就是開(kāi)發(fā)綠色又環(huán)保的再生能源，不過(guò)，或許我們的選擇可以不用這麼少。產(chǎn)品安全認(rèn)證機(jī)構(gòu)UL便認(rèn)為，F(xiàn)uel Cell（燃料電池）是個(gè)值得關(guān)注的項(xiàng)目，因?yàn)槠浒l(fā)電相對(duì)於再生能源較為穩(wěn)定。
UL能源暨電力科技部事業(yè)發(fā)展經(jīng)理陳立閔指出，雖然離岸風(fēng)機(jī)產(chǎn)電相當(dāng)大量，也是值得注意的選項(xiàng)，不過(guò)仍有造價(jià)高昂且供電不穩(wěn)定的缺點(diǎn)。而燃料電池的好處在於其與傳統(tǒng)發(fā)電行為相當(dāng)類(lèi)似，所以與再生能源相比發(fā)電更為穩(wěn)定。
陳立閔認(rèn)為，目前燃料電池的競(jìng)爭(zhēng)力不斷的提升，甚至已經(jīng)開(kāi)始威脅到風(fēng)力與太陽(yáng)能發(fā)電，Google（谷歌）、Amazon（亞馬遜），以及手機(jī)大廠Apple（蘋(píng)果）皆已開(kāi)始採(cǎi)用燃料電池的技術(shù)。
不過(guò)，陳立閔也坦言，若是要將燃料電池落實(shí)於臺(tái)灣政府所提出的2025非核家園計(jì)畫(huà)中尚有困難。其癥結(jié)點(diǎn)在於，許多人認(rèn)為燃料電池為潔淨(jìng)能源，能不能夠歸類(lèi)於綠色能源仍待商榷；而這也直接的影響其電價(jià)計(jì)算方式，目前風(fēng)力與太陽(yáng)能光電等綠色能源皆有其計(jì)價(jià)模式，但是燃料電池的電價(jià)尚未形成，也不能確定其可否享有綠能的優(yōu)惠電價(jià)。
雖然風(fēng)力發(fā)電已有制定出計(jì)價(jià)方式，但是風(fēng)機(jī)的投資金額過(guò)於龐大，目前陸上設(shè)備造價(jià)約需一億臺(tái)幣，而離岸風(fēng)機(jī)則高達(dá)十億，且該價(jià)格還不包括其模組的配線與施工。
| 圖七 : UL能源暨電力科技部事業(yè)發(fā)展經(jīng)理陳立閔指出，燃料電池的好處在於其與傳統(tǒng)發(fā)電行為相當(dāng)類(lèi)似，所以與再生能源相比發(fā)電更為穩(wěn)定。 |
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陳立閔表示，再加上觀察風(fēng)場(chǎng)風(fēng)向需要一年以上的時(shí)間，且目前全球氣候不穩(wěn)定，若是一年後風(fēng)向改變了也會(huì)是一大問(wèn)題。以德國(guó)為例，該國(guó)為了發(fā)展風(fēng)力發(fā)電，觀察風(fēng)場(chǎng)的時(shí)間會(huì)拉長(zhǎng)二至三年。若是將同樣的模式移至臺(tái)灣施作，又必須面對(duì)颱風(fēng)來(lái)襲的問(wèn)題。
你可能會(huì)說(shuō)「還有太陽(yáng)能阿！」但是發(fā)展太陽(yáng)能又會(huì)面臨到土地使用權(quán)的問(wèn)題，雖然政府給了很多安裝許可量，卻很少人擁有用地許可權(quán)，所以安裝數(shù)量始終不高；屋頂型的面板要?jiǎng)t是要思考如何將電路併網(wǎng)，而且同樣會(huì)有颱風(fēng)破壞設(shè)備的疑慮。
當(dāng)廢核的議題近年來(lái)不斷地在臺(tái)灣各地發(fā)酵，核四興建停滯，其他核電廠是否應(yīng)該停止運(yùn)轉(zhuǎn)等問(wèn)題，都讓臺(tái)灣再再面臨了缺電的危機(jī)。為了填補(bǔ)廢核電廠的用電缺口，眾人都將希望寄託於風(fēng)力與太陽(yáng)能發(fā)電上，但由於再生能源的不穩(wěn)定性高，所以政府仍不敢輕易全部採(cǎi)用此類(lèi)發(fā)電方式來(lái)補(bǔ)其用電缺口，所以臺(tái)灣目前仍是以燃燒天然氣的發(fā)電方式為主，不過(guò)這又是走了火力發(fā)電的污染老路；該採(cǎi)取什麼樣的解決方案，是為當(dāng)今政府能源政策的一大課題。
**刊頭圖片(source: O7MEZA0)
