次世代新儲能裝置,交給評價安全鋁電池 Issue date:2016-11-30 │ Source:Tech News 科技新報
flickr:minoru karamatsu(柄松稔)

日本經濟產業省(經產省)於 12 月 5 日召開 2016 年度的第五度再生能源躉購(固定價格買取,FIT)價格審議委員會。考量太陽能系統的裝置成本降低趨勢,會中除具體提出 2017、2018 年的太陽能競標規模計畫外,也訂出 FIT 逐年調降,並推動發電成本降低的時間表。


太陽能競標:1.5GW 分三期執行

在今年 10 月 24 所召開的第二度再生能源躉購價格審議委員會中,經產省首度提出太陽能專案競標制度,並規劃在 2017 年下半年,以及 2018 年度上、下半年分別舉辦太陽能競標活動,總共 3 次。在 12 月 5 日的第五度會議中則規劃,每次競標的規模為 500MW,共 1.5GW。

經產省在第二次審議委員會中曾表示,競標門檻設在 2MW 的主因在於:高於此一規模的太陽能專案須併入 7000V 以上的特高壓電纜。在第五次會議中,經產省進一步指出,2MW 以上的太陽能專案的價格在過去幾年間未見明顯的成本降低,希望能透過競標制度來推動降價。

根據經產省統計,日本在 2013 財年間 2MW 以上的系統量總計有 12.007GW,2014 財年 6.318GW,2015 財年有 1.361GW,2016 財年(統計至第一季)目前只有 0.544GW,且預計全年只會有 1GW 左右。根據此一趨勢,經產省將第一次競標規模設定在 500MW。

而根據《日經 BP》的報導,第二、三次競標規模可根據第一次競標的結果進行調整。

第一次競標預計在 2017 年 10 月展開,具體的競標制度將於 2017 年 9 月公布;投標價(以 0.01 日圓為基本單位)將是主要的指標,採低價者得標制度,同價者將以抽籤決定。同時,得標者須繳交保證金,若無法如期完工運轉,將沒收保證金。

FIT 將繼續刪減,住宅型太陽能目標 2020 之後市電同價

前述競標制度的基本起標價須以當年的 FIT 價格為基準,12 月 5 日的第五次會議中也就此進行討論。整體而言,未來太陽能 FIT 仍然會逐年下修。

本次審議委員會也明定住宅型與非住宅型兩類太陽能系統的價格目標。經產省規劃,2020 年時將非住宅型太陽能系統的發電成本降至 14 日圓 /kWh、2030 年時降至 7 日圓 /kWh。住宅型太陽能則目標在 2019 年時使 FIT 降至與一般家庭用電電價相同水準,2020 年以後盡速推動市電同價。

10kW 以上非住宅用系統

經產省統計,10kW 以上的非住宅用太陽能系統的裝置費用,2016 年度估計會從每 kW 要價 25.1 萬日圓下滑到 24.4 萬日圓,而設備利用率則會從 14% 提高到 15.1%。其中,2MW 以上的大型系統(併入高壓電網)的設備利用率較其他規模為高,達 16.3%;這也意味著 2MW 以上系統的價格還能降低。

10kW 以上的非住宅用太陽能系統目前享有 24 日圓 /kWh 的 FIT 補貼,2017 年度的價格預計將會下修,實際數字仍待公布。2017 年度的 FIT 價格將影響 2017 年 10 月展開的首次太陽能專案競標的底價。

10kW 以下住宅型系統

另一方面,10kW 以下的住宅用太陽能系統之成本,根據經產省的調查,2016 年度的新建價格的中間值為 35.25 萬日圓(每 kW)。配合「2019 年將 FIT 降至與一般家庭用電電費相當」的政策目標,經產省計畫逐年推動系統降價,預計 2017 年度、2018 年度、2019 年度分別降為 33.60 萬日圓、32.21 萬日圓、30.84 萬日圓。

10kW 以下且不包括電力控制設備的住宅型太陽能系統,2016 年度享有 31 日圓 /kWh 的 FIT 補貼;根據上述目標,到了 2019 年度時,補貼預計將下修到 24 日圓 /kWh。2017 與 2018 年度將分別逐步下修。

Ultrafast Rechargeable Aluminum-ion Battery

面對全球能源及環境危機,以成本更經濟、藏量更豐富的原料來製造能源,同時又兼顧環保,成為科學家與研究人員亟欲解決的課題。而在所有材料中,被視為最足以取代目前廣泛使用的鋰電池,正是我們日常生活中極為常見的金屬──鋁。


相對於鋰來說,鋁除了蘊藏量豐富、價格便宜,加上更具安全性等特點,一直是世界各國電池儲能研究團隊鎖定研發的材料。然而選定鋁片作為負極材料後,要如何調配出最佳的電池組成,在電解液與正極材料選擇上,讓所有專家傷透腦筋。

尋找正極材料的過程歷經艱辛,直到工研院與美國史丹福大學化學系、專精於基礎材料研究的戴宏杰教授團隊一同合作,才終於發現將石墨作為正極材料,讓鋁氯離子在石墨的層狀結構中快速嵌入/嵌出,就可高速充放電,同時兼顧續航力。

綠能與環境研究所技術副組長楊昌中表示,目前鋁電池透過串聯與並聯的設計,能達到 14 伏特的工作電壓,以及 2 安培小時的電池容量,已可成功驅動電動腳踏車。未來在應用上有望擴大到電動機車、輕型電動車等交通載具,以及作為備用電力與儲能裝置。目前許多車輛電瓶所使用的鉛酸電池壽命較短,對環境負面影響較鉅,若以鋁電池取代鉛酸電池,更能接近循環經濟的永續目標。

隨著環保意識抬頭,配合政府補助下,民眾對電動機車的接受度越來越高,如 Gogoro 的電池交換站設計,解決了過去對於電動機車充電耗時過久的問題,因而打開市場。楊昌中認為,鋁電池採用開放式平台技術,各家電動機車業者皆可自行設計電池型態、不需統一規格,在市場發展上有不同利基。若將來鋁電池量產順利,屆時民眾在家充電五分鐘就可騎車外出,路上也有充電樁快速充電,相信不久,鋁電池能掀起一場馬路上的清淨革命。