2025台湾绿能要占20%！工研院三明治能源板拆解 回收效益上看12亿元
▲工研院发表可以将能源板快速拆解的新技术。（图／记者陈凯力摄）
记者陈凯力／新竹报导
台湾能源有98% 需靠进口，发展再生能源是必经之路。近年来，在全球气候暖化冲击下，各国也纷纷降低对石化燃料依赖度、积极发展再生能源；国际大厂等也开始要求下游的供应链厂商使用绿电，如此一来，也直接影响台湾厂商出口之国际竞争力。
为了因应台湾订出2025年再生能源占比20%的目标，其中又以太阳能绿电来源为再生能源的最大占比。为促进国内太阳能产业发展，工研院发展出多项对环境友善的循环科技，从太阳能回收、设计、测试、发电，以及储能系统等五项关键技术的精进、再生级，期望打造台湾永续新未来。
根据工研院 IEK Consulting 估计，全球太阳能市场规模将从2019年的1179亿美元，到2021年将成长至1368亿美元，成长幅度逾16%，而行政院主计总处也统计，太阳光电2018年底总装置容量已超越水力发电，跃居再生能源之首，至2019年4月底为止达 312 万瓩，年增 53.7％，占整体再生能源总装置容量比重高达47％，成为台湾再生能源发展的主要推手。
▲传统能源板拆下来，必须再经过绞碎等多重手续，才能将金属、玻璃等分类。
工研院于2日发表让太阳能模组可回收再生的「太阳能模组资源化科技」、从太阳能模组制造源头导入循环科技概念的「易拆解太阳光电模组循环新设计」、提供国际检验标准的「太阳光电测试实验室」、以及利用室内微弱光源发电的「染料敏化电池技术」、让新旧电池可以互相搭配的「RAIBA可动态重组与自我调节之电池阵列系统」。
▲新一代的能源板可像三明治一样一片一片拆开。
「太阳能模组资源化科技」-打造太阳能模组回收示范线，让回收效益翻倍随着政府推动再生能源政策，国内太阳能模组装置量持续大幅增加，太阳能板设计寿命约20至30年，为及早因应未来必将发生之爆量废弃问题，工研院开发「太阳能模组资源化技术」，布局传统模组(已装置)高值回收技术，提升传统太阳能板废弃后之材料回收价值，这项技术将废弃太阳能模组突破传统全部绞碎再分解的限制，可直接将能源板像三明治透过拆解、破碎、分解与绿色湿法有价金属提取技术，让废弃太阳能板可以回收再生，预估回收资源化效益可从6亿元提升到12亿元。
易拆解太阳光电模组循环新设计-制造源头端导入循环科技，让太阳能板达到近封闭循环的永续目标既有的「太阳能模组资源化技术」主要是从废弃端找出回收价值，而工研院新型的「易拆解太阳光电模组循环新设计」则是从太阳能模组制造端，就以易拆解之循环经济思维导入新材料与新结构设计，让新型太阳能模组从生产起就考量到后续之资源循环与元件回用。新型易拆解太阳能板，除提升原有发电特性外，汰役废弃后，更能完整提取高纯度银、矽晶片与玻璃板，大大提高太阳能循环利用价值。
「易拆解太阳光电模组循环新设计」本年度已完成可行性评估与材料测试，2020年起在经济部技术处支持下，将扩大关键材料试量产规模，并同步启动原型模组实验室与场域测试验证，并将结合产业界与学界力量，加速易拆解新模组之可靠度与商业化推动，期望以太阳能电池模组的封闭循环设计，提供更洁净的再生能源，创造人类永续的未来。
太阳光电测试实验室—接轨国际，提供国际标准的在地太阳光电检测服务工研院为配合国家再生能源政策推动，建立台湾第一座国际太阳光电测试实验室提供太阳光电产品全方位技术服务，借此强化我国技术优势，并透过检测验证、国际标准平台互动交流，提升技术扩散范围及影响力，同时以技术沟通平台连结产业上中下游的意见，在实验室系统长期运转有效性、组件的对应规格以及配合场域验证，发展最迫切需要的验证与评估技术，并建立相关国际连结，协助我国产业接轨国际市场。
工研院太阳光电测试实验室依据IEC（国际电工委员会）所制订定IEC 61215、IEC 61730、美规标准UL1703及台湾CNS (国家标准检索系统)等标准进行太阳光电测试验证服务，除常规测试，也提供水质、盐雾、吹尘与氨气测试等逾40项特殊加严测试，实地模拟自然环境的日照、湿度、水分、风力等因素对太阳能产品的影响。对于台湾沿海侵蚀、水质污染与台风袭击等问题，可提供对症下药的特殊测试项目，协助解决产品开发的难题。
▲分选前的太阳能板碎片。
染料敏化电池技术-只要三根蜡烛的烛光亮度 在室内一样能发电 工研院染料敏化电池技术，打破过去太阳能只能在户外发电，透过室内LED、蜡烛等微弱照明，就能产生电力，工研院也与台塑共同研发染料敏化电池驱动电动窗帘，白天利用室内与窗边的光线即可自主充电；晚间窗帘仅待机与无线传输元件耗电，白天所充的电可供电动窗帘 100% 用电需求。这款电动窗帘不靠手动，全凭光源驱动马达运作。染料敏化电池特色在发电门槛低、可挠化、轻量化、低成本及技术100%掌握等4大优势，不需昂贵的真空设备与厂房设施即可生产，除了电动窗帘，未来结合AI智能化感测元件，更可扩增染料敏化电池技术应用层面。像是充电桌、智慧家电感测器、自动芳香喷雾器等。目前工研院跟台塑在台南沙仑绿能科学城打造新一代年产量可望达12万片的试量产线，朝商品化迈进一大步。
RAIBA可动态重组与自我调节之电池阵列系统-让新旧电池可以互相搭配，延长寿命 全球首创的「RAIBA可动态重组与自我调节之电池阵列系统」，透过人工智慧控制电池模组的放电负载，可整合新、旧电池模组的储能系统，让不同电池模组以有效率的方式互相搭配，减少电池系统无效能量并延长系统循环寿命。例如应用于大型太阳能储能时，透过RAIBA技术自我电力调节功能下，可免除直流与交流电力间的转换设备，降低成本约45%，可改善64%的系统衰退程度，延长系统循环寿命223%，更可提高电池系统稳定度。目前已与致茂电子、华城电机、加油站转型充电站之业者合作。
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