【綠色觀點】不是超級電容!全世界成長最迅速的儲能系統是什麼?

儲能方式如此多,討論度崛起的超級電容卻不是成長最快的儲能系統⋯⋯
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REUTERS/達志影像
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本文作者謝芳吉,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《全世界成長最迅速的儲能系統不是超級電容儲能,竟然是…?》刊登於綠學院,INSIDE 經授權編輯轉載。

上一篇《全世界最大的儲能系統不是 Tesla 推的鋰電池儲能廠,而是⋯⋯》我們介紹了儲能方式有三,分別是物理儲能、電磁儲能、電化學儲能,物理儲能包括抽蓄水力儲能、壓縮空氣儲能和飛輪儲能。

在我們接著介紹電磁儲能之前,我們先釐清一個很重要的基礎概念,才有辦法正確理解下表。一般人在接觸儲能技術時,對於儲能技術的功率(瓦)與容量(瓦時)的概念容易混淆。首先我們必須了解其含義:功率是指在驅動負載時,對電力大小的需求,也就是單位供電速率;容量則是總儲存電量,對應負載的放電時間長短。功率必須足夠才能夠驅動負載,如果一顆電池功率很小,不足以帶動馬達運轉,那麼再大的儲能容量也無用武之地。當基本功率可以滿足時,才有機會考慮維持在負載功率下的工作時間長短,也就是對於總儲能容量的需求。

Credit: 綠學院
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除了物理儲能方式之外,第二種是電磁儲能。電磁儲能包括超導儲能和超級電容儲能。超導儲能是把超導材料製成的線圈放在臨界溫度的容器中,在這麼極端溫度的環境之下,超導體內的電阻是零,傳輸電能時不會有電力損失,能量就以超導線圈中循環流動的直流電儲存在磁場中。

但是為了要實現超導儲能,它需要耗費能源創造出臨界溫度的環境,實在是太貴了,也不夠環保,而且能儲能的時間非常短,雖然已有超導儲能產品可用,但在電網中應用很少,大多是試驗性的。

超級電容儲能則是採用特殊電極結構,使電極表面積增加幾萬倍,從而產生很大的電容量,技術特點是充放電速度快,可循環使用次數高,用在公車或捷運上,能夠在加速時快速放電,在刹車時回收能量,即使頻繁加速、刹車也不會影響電池壽命。

全世界成長最迅速的儲能系統是電化學儲能,其中又以鋰電池儲能最具冠軍相

最熱門的就是電化學儲能,這是近年來發展最迅速的儲能類型。2018 年可以說是電化學儲能的元年,也是集中爆發的一年,因為從全球角度來看,2018 年電化學儲能裝機容量達到 6,625MW,跟去年同期相比成長 126.4%;在儲能市場中,其市佔率從 2017 年 1.67% 提高到 2018 年的 3.7%。

電化學儲能的種類非常多,表一我們整理幾個比較常在新聞中看到的如鉛酸電池、鋰電池、液流電池、鈉硫電池、鋁電池,之前的文章《如何判斷電池技術大突破是世紀大騙局還是真革命?》有說明鉛酸電池和鋰電池的原理,同時我們提到,鉛酸電池挾帶非常低廉的成本優勢,大量使用在動力電池例如汽機車的啟動電瓶、電動自行車,以及儲能電池如不斷電系統等。但其問題在於使用壽命短,不環保。

鋰電池最大的優勢就是能量密度高,製造成本隨著電動車市場的規模效應而不斷下降,是目前電化學儲能應用最多的電池。

液流電池有好幾種,我們最常聽到的是全釩液流電池。技術特點是使用壽命長、充放電性能良好、容量也可達 MW 級,適合於應用在電力系統中,但製造成本較高。

鈉硫電池的技術上有個前提,其電池的運行溫度需保持在 300℃以上,以使電極處於熔融狀態。再加上製造成本也高,因此比較少大規模應用。

另一個是最近新聞常出現的鋁電池,鋁、石墨這種材料產量豐富,量產時,較其他電池便宜,而且壽命長、沒有有機溶劑在其中。它的缺點就是能量密度不夠高,所以要慎選應用場景。

天生我才必有用,各種儲能電池技術都有其合適的應用場景

在《如何判斷:電池技術大突破是世紀騙局還是真革命?》文章中,我們談到六個判斷電池技術潛能的基本邏輯:能量密度高、壽命長、充放電速度快、耐熱耐寒、安全性高、達到可商業化的成本。

對儲能電池來說,有三大應用場景 —— 電力系統、汽車與家用,這些場景需要的電池功能強項不盡相同,例如抽蓄水力儲能、壓縮空氣儲能的能量密度不算高,且佔地空間大,但對發電端儲能、電網端儲能就挺有幫助。所以我們在選擇投資或使用儲能電池的技術時,要先接受一個思維前提:這個世界上沒有一種完美的儲能技術,我們只是在不同的應用場景裡做了選擇。天生我才必有用,各種儲能電池技術都有其合適的應用場景,有它的優勢也有它一定的限制。

從上一篇讀到這裡,我們可以得到三個知識升級,幫助你判斷哪種儲能技術在高手擂台上最有戲,

  1. 全世界最大的儲能系統不是鋰電池儲能廠,而是抽蓄水力儲能廠,而且短期來看它的主導地位不會改變
  2. 全世界成長最迅速的儲能系統是電化學儲能,其中鋰電池儲能是目前高手擂台上最具冠軍相的選手
  3. 天生我才必有用,各種儲能電池技術都有其合適的應用場景

接下來,我們將討論儲能電池產業的發展狀況,以及提出我們對於臺灣發展儲能產業可能的解法。

責任編輯:Mia


Cookie 消失?試試看全新 AI 影像內容辨識:讓用戶看的內容決定看到的廣告

Google Chrome 即將淘汰幫助廣告主的工具—— Cookie ,它的離去將再一次地影響數位廣告產業。
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透過GA分析進站者發現, Safari的新客數越來越多,難道這表示 iOS 的用戶數也跟著增加了嗎?注意了,這有可能是 Apple 封鎖第三方 Cookie 帶來的影響。隨著 Google 即將淘汰 Chrome 上的 Cookie ,這個幫助廣告主記住用戶受眾的小工具,將要再一次地影響數位廣告產業。

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後 Cookie 時代的廣告受眾如何鎖定?

各大廣告平台在過去幾年不斷地透過 Cookie 以及其它方式,悄悄收集使用者的用戶數據,隨著這幾年用戶的隱私權意識抬頭, Apple 與 Google 對於藉由 Cookie 辨識用戶資料的廣告投遞方式,持有不同的態度,這也將是所有廣告主的極大挑戰。當 Cookie 不復存在,要如何辨識使用者資料?

Cookie 消失了,或許會有新的數據辨識工具來取代,但是任何試圖跟蹤受眾的方式,都難以符合大眾對於保護隱私權的期望。另一方面,也極有可能無法再通過日趨嚴格的媒體監管限制。無論如何,數位廣告不能像過去一樣,無條件地使用類似 Cookie 的追蹤方式,來達到與現在同樣的廣告效果。

後 Cookie 時代內容辨識類型的廣告鎖定方式,將成為未來具指標性的投放策略。廣告與瀏覽平台或內文主題的高相關性,不僅能顯著提高受眾的互動度,更重要的是,完全不需要收集任何個人數據。

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AI 人工智慧影像技術突破,推動新一代內容辨識功能

傳統的內容比對廣告皆為自然語言處理 NLP 中心,基於「純文字」的比對來顯示相關廣告,如大家很熟悉的 Google AdSense 。但是,結合新興的 AI 演算和複雜的圖像辨識,已然能夠達到「影片」的內容偵測,透過增加多個比對層和基於自然語言處理 NLP 的基準定位,可深度學習並提供更精細的辨識洞察力。

舉例來說,若想要將汽車廣告投放給對汽車有興趣的人,我們要先從可能對汽車感興趣的受眾中開始推估,並且根據過去的經驗加入不同的興趣條件,最後針對素材更進一步地測試。透過 Mirrors ,我們可以讓廣告出現在有滿足特定條件的影片內,例如:在消費者觀看的影片中,出現汽車評測報告、自家品牌或競爭對手的 LOGO 、代言人等指定條件,再依照不同廣告主設定的預算判斷是否露出廣告。

藉由這樣的影像比對方式,可以更有效地根據消費者行為觸發廣告投遞條件,而不再是現行的用戶受眾數據。人的興趣是多樣且多變的,當對汽車有興趣的用戶在完成汽車的選購後,短期內將不會再瀏覽相關資訊,轉而瀏覽其他更具時效性的內容。透過消費者當下正在觀看的影片內容,取代消費者身上被貼上的數位標籤,將更貼近消費者本身的使用行為。

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Mirrors AI 影像辨識:用消費者看的內容決定廣告

2021 年台灣數位報告指出,台灣人在各網路內容服務中,最愛「網路影片」的比例高達 97.9%,遠超過 Vlog、串流音樂、網路廣播、Podcast 。

影音廣告早已是品牌經營的趨勢:根據 DMA 2019 年台灣數位廣告量統計報告指出,台灣各類型廣告中,影音廣告以 37.2% 的成長比例大幅領先奪冠。其中 YouTube 持續蟬聯台灣最常被造訪網站第 2 名(僅次於 Google ) ,在台灣各大影音平台中的觸及率及影響力不容小覷。

2021 年 FreakOut Taiwan 已與客戶合作,進行搭載新系統的 YouTube 串流內廣告投遞,在針對品牌及產品客製化的多層鎖定策略建議下,房地產廣告的 CTR 表現高於平均,並發現「人臉」群組辨識表現為佳,其中多為財經、名嘴等名人。而美妝品牌廣告 VTR 表現優異,則以品牌「 Logo 」、「人臉」群組有最出色的表現。

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