【綠色觀點】全世界最大的儲能系統不是 Tesla 推的鋰電池儲能廠,而是⋯⋯

談到儲能,近期鋰電池可是話題熱門,但現有大規模的儲能方式還有許多種類。
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REUTERS/達志影像
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謝芳吉稀有的既懂化學、又能鏈接電機專業的跨領域專家,將這兩種專業靈活的結合在儲能電池技術研發工作,幾年前開始創業,蹲點中國大陸多年,充份運用整條電池儲能供應鏈的資源,現在願望是把一身功夫貢獻出來,培養更多人才,促進儲能業發展。現在也是綠學院的綠色帶路人。

原文刊登於綠學院,INSIDE 獲授權轉載。

前一陣子綠學院發布幾篇關於電力系統內的儲能、電動車用的動力電池及鋰電池觀點文章,我看了文章下面的網路留言,發現許多人提出類似的問題:「怎麼沒有寫抽蓄水力儲能,這可是最大的儲能系統哩!」

網路上的留言是對的,如果把認知地圖往外擴,儲能本來就不只鋰電池,之所以一直談鋰電池,是因為鋰電池是目前高手擂台上最具冠軍相的選手。

我們現在即將開始的「儲能電池白話文運動」系列文章,會把之前的文章串起來,建構你對各個儲能電池選手的基礎認知,包括其原理及差異,了解哪種電池在哪些應用場景最能發揮戰力,學會用行內的角度看事情,不會再眼花撩亂,一聽到國外儲能系統多神、多進步,看到什麼就想要投資,看到什麼就急著創業或代理。

延伸閱讀:【綠色觀點】十個儲能九個騙?認識要綠電不停電的關鍵

三種儲能方式:物理儲能、電磁儲能、電化學儲能

我們簡單複習一下,儲能是先將電力轉化為其他形式的能量,存放在「儲能裝置」中,並在需要時釋放,在充電與放電的過程中,自然實現了能量的跨時間轉移,如同「水庫」居中做個「削峰填谷」調節:水多的時候儲存起來,水少的時候放出來大家用,這就是儲能的角色。

儲能裝置有多種方式,我們可以將電能轉化為動能、位能和化學能等,對應能量轉換方式的不同,目前主要的儲能類型分為物理儲能、電磁儲能、電化學儲能。有些分類會拆分成五類甚至更多,我建議不需要花時間糾結在分類上,這種糾結拿來搞學術可以取得相當的成就,但如果你是個創業者或是投資人還這麼想,我建議你應該改行。

▲(表一)物理儲能和電化學儲能是目前主要的儲能方式。資料來源:謝芳吉

全世界最大的儲能系統是抽蓄水力儲能,而且短期來看它的主導地位不會改變

我們先來理解物理儲能。物理儲能包括抽蓄水力儲能、壓縮空氣儲能和飛輪儲能等。抽蓄水力機組除了用來發電,也就是我們平時理解的「水力發電」之外,反向過來也可以做為儲能電池,供電力調度之用。網路上的留言說的沒錯,抽蓄水力儲能容量大、儲電成本低,可以說是一個天然電池,而且短期來看它的主導地位不會改變。

但抽蓄水力儲能並沒有太大的成長潛能,如果你要靠著它創業或是賺大錢恐怕不容易,因為它的建設完全依賴於地理條件,也就是說當地水資源是否足夠豐富且穩定供應,這幾年開始,新建的水庫幾乎都面臨到生態與環境爭議而擱置。2016 年以來全球的抽蓄水力機組裝機量僅成長 0.6%。

壓縮空氣儲能顧名思義是用空氣作為能量的載體,利用電力將空氣壓縮,儲存在廢棄礦井、過期油氣井或儲氣井、海底、鹽洞等,當需要時再將壓縮空氣與天然氣混合,加熱燃燒推動渦輪機發電。雖然運作仍然需要化石燃料,但還算環保,技術特點是輸出功率大(MW 級);持續時間長,可達數小時;運行壽命長,可循環上萬次,壽命可達 40 年。缺點是受地理結構限制,建設成本高,應用上不易普及。

最近因為壓縮空氣儲能的研究和開發熱度不斷上升,科技媒體也有國外的相關新聞報導,綠色產業界有人問我國是否應該放棄高污染的鋰電池儲能系統,改設置壓縮空氣儲能廠?我的看法是,國內要找到理想的廠址恐怕會是個大問題,即使是設置在海上,根據離岸風力發電的開發經驗,也會遇到各式各樣社會面向的阻礙,這也就是為什麼說應用上不易普及的原因。

飛輪儲能同樣顧名思義,是用電力將一個圓柱體用非常快的速度在真空中加速,從而將電能以動能的形式儲存起來,再把動能轉成電能使用。飛輪儲能常用於工業裡的不斷電系統 UPS 中,或於電網上進行頻率控制和電壓控制,技術特點是儲能效率高達 90%、使用壽命長、環保無污染、使用起來很簡單。缺點是能量密度低、保養費用昂貴、性價比差。

下一篇,我們繼續來談電磁儲能和電化學儲能技術。

責任編輯:Mia


疫情促數位轉型,資策會用 STEPS 方法論助產業無痛升級

面對疫情期間面臨消費者行為的改變、電子商務侵蝕實體零售服務業的市場等態勢,台灣中小企業、零售業和實體通路品牌,必須加速數位轉型腳步,才能繼續保有競爭力!
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Photo Credit:unsplash
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COVID─19 疫情讓全球產業界都受到嚴重衝擊,而台灣自 5 月中旬啟動三級警戒後,首當其衝的當屬零售服務業、教育產業、旅遊觀光等,企業界體認「數位轉型」趨勢已然成形的事實。而顧問公司 KPMG 亦指出,台灣有超過 40% 的執行長認為,疫情會加速企業數位轉型的步伐。在防疫期間,消費者亦會更加普遍地使用數位通路;因此,具備數位營運能力已成為公司營運的基本功。

本文專訪有 10 多年產業研究及數位輔導經驗的資策會創生服務處跨域共創中心主任張為詩,分享哪些產業最需要做數位轉型?究竟企業做數位轉型會面臨到何種困難?執行數位轉型有何成功的秘訣?

針對上述疑問,張為詩指出,在疫情爆發之前,談到「數位轉型」這件事,比較像是企業內部的口號,某些人以為,把公司內部流程數位化,就是「數位轉型」,甚至部分業者認為導入 AI 等新興科技就算完成數位轉型。去年全球疫情爆發,台灣卻仍如常上班上課,企業對於數位轉型便無迫切需求。反觀,今年 5 月中旬爆發本土疫情後,許多企業便意識到「數位轉型」是一件非做不可的事。

「這段期間發生的問題,是以前從未想像過的。比方說遠距教學,從前只在偏鄉教育裡推動,但現在每間學校、每個老師和學生都要使用遠距教學,甚至連同泛教育體系的各式補習班如插大、研究所、高普考等,也必須有所改變。另外像是研討會、工作坊這些著重現場感的會議,現在都必須要改成線上進行,甚至如『線上展會』,完成一套模擬的線上商品展也是需要投資的,但現在若不做這樣的投資,客戶就完全看不到你的東西」,張為詩說,「疫情讓民眾的生活型態完全改變,連帶使『零接觸經濟』蓬勃發展」。

STEPS 五步驟 數位轉型方法論

企業主既然意識到「數位轉型」之不可不為,但究竟要如何去執行?他們大多沒有答案。而且,企業面臨數位轉型的最大難題即是缺乏專業人才,並且缺乏系統化的方法工具。對此,資策會在今(2021)年中出版《數位轉型進化論-step by STEPS》,以會內歸納出的 STEPS 數位轉型方法論架構,藉以系統化助企業拆解數位轉型的挑戰,並實際推動轉型案例經驗,輔助培育相關數位人才。

所謂「STEPS」即為 Survey(需求挖掘)、Target(擬定主題目標)、Engage(鏈結組隊)、Pilot(市場先導驗證)、Spread(服務廣度擴散)共 5個步驟。而創生處北中南各地的「RDTIH 區域數位轉型中心」,即應用此架構,並透過會內數位轉型顧問,來傳達數位轉型的重要性。

資策會數位轉型STEPS方法論。Photo Credit:財團法人資訊工業策進會

作為資策會第一線業務與地方智庫幕僚單位的創生服務處,去年底開始推動 RDTIH 區域數位轉型創新中心 (Regional Digital Transformation Innovation Hub),創生處主任張為詩說明,RDTIH 概念是來自歐盟 2016 年提出「數位創新中心(Digital Innovation Hubs, DIHs)」,主要是協助以一站式服務據點(one-stop-shop )的型式,提供企業所需知識、方法、軟體、技術平台、解決方案和測試設施及場域,與地方的產官學界合作,形成各地區的 Ecosystem 商業生態,協助中小企業轉型。

RDTIH 區域創新中心 扶植北中南特色產業善用數位工具

由於資策會創生處在北部、中部、南部都有辦公室,且北、中、南產業的主題特色各不相同,例如很多 AR/VR 業者都位於北部,因此北區 RDTIH 服務項目即以互動體感科技為主,提供業者們試驗與創新的場域。

而中區則是製造機械產業的重點聚落,其中又以自行車、DIY 手工具及水五金為主。因此中區 RDTIH 提供諮詢診斷、數據商情分析、商模規劃、科技導入測試、產業成果推廣,帶領中部產業進入數位高階製造及智慧運動觀光領域。

南部產業則包括扣件、金屬等傳統製造業,另外則有近期政策主推的 5G 文化、AIoT 產業等。南區 RDTIH 主要任務是運用 5G/AIoT 等智慧科技,推動南部產業數位轉型,打造南台灣數位轉型生態聚落,服務領域包含智慧製造、體感娛樂、運動娛樂、智慧醫療等多方位業務,同時也擔任區域產業調研專家與地方政府智庫幕僚。

資策會創生服務處跨域共創中心主任張為詩。Photo Credit:財團法人資訊工業策進會

飯店高層 尋求數位轉型方向

創生處 RDTIH 的數位顧問在協助企業做數位轉型時,曾發現不少有趣案例。張為詩舉國內某家飯店集團為例,這家飯店的老闆在疫情期間仍需出國考察,入境後需要隔離,這期間他每天都滑 FB,看到各企業粉專的貼文,於是老闆覺得「小編」這個職務非常重要,要求行銷部立即處理。於是創生處便請了公關專業人士來幫這個集團所有的小編上課,為飯店品牌做正面的網路行銷。

後來這位飯店老闆又滑 FB 發現其他同業都已投入線上購物,他認為自家的商城也需要改進。而疫情期間訂房數明顯下降,空房率變高,這些空置的客房要如何行銷出去?老闆和高層主管們迫切想找到數位轉型的方向,資策會顧問以  STEPS 方法論,助其擬出智慧酒店的發展藍圖;也就是現在很夯的「無人旅店」,旅客從 Check in到進房門,都不需要看到真人,也能減少疫情期間人與人的接觸。

觀光樂園 借科技力量拉回顧客

另一個「觀光樂園」的案例,則是由於近年娛樂選擇趨於多元,主題樂園業者面臨來自觀光工廠及生態旅遊的競爭,迫使樂園業者力求轉型,借助科技力量讓原有設施產生更豐富的娛樂效果,成為主題樂園轉型的重要作法之一。

資策會創生處顧問團隊運用數位轉型方法論(STEPS),協助樂園業者規劃具備「沈浸娛樂體驗」、「群眾互動性」與「空間複合效益」等特色的商品,將 VR 海盜船/雲霄飛車、AR 摩天輪/咖啡杯、VR/AR 互動解謎/密室鬼屋等設施分門別類,最後選定以高互動程度及空間複合效益較大的「VR/AR 互動解謎與密室逃脫」為主題產品,達成強化科技娛樂體驗,並解決營運坪效和服務人力問題,進而提升入園人次與消費者再入園意願的目標。

哪些產業亟需數位轉型?

張為詩認為,數位化正在改變用戶的期望。用戶希望簡單、便捷及用戶良好的體驗,企業則需要重塑用戶參與模式。此外,所謂的競爭對手已經不僅僅是行業內,很有可能是其他的產業,而且這些對手可能是巨頭公司,且往往因新進入者的玩法不同,帶來不同的遊戲規則。

以最近興起的雲端廚房為例,張為詩分享,「過去餐飲業新創面臨前期投資門檻高,但後期回收速度慢,經常入不敷出,容易倒閉。雲端廚房只有廚房設施、廚師以及食材,運用外送平台或是自家外送服務提供餐點的營業模式,租金及其他間接成本可降低 25%,人事成本平均可減少 20%。甚至,陸續發展出包含共享廚房、品牌餐飲代工、自創品牌等新興商業模式,甚至讓雲端廚房變成新創加速器的角色。」

台灣目前亟需數位轉型的產業,不只有超過 100 萬家的中小企業,還有平常接觸最多消費者的零售服務業,疫情期間面臨消費者行為的改變,及電子商務正在侵蝕實體零售服務業的市場,因此,中小企業、零售業和實體通路品牌必須加速數位化腳步,才能繼續保有競爭力!