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2023年4月7日 星期五

國土與台灣相近 太陽能占比竟冠全球

 

流行文化

Italy vs. Chinese Taipei Game Highlights | 2023 World Baseball Classic

https://www.youtube.com/watch?v=os-h1aF8wzg

【摘要2023.4.7.五.自由】荷蘭土地面積比台灣大不了多少,但卻是全球太陽能發電比重最高的國家。荷蘭,2022年有43%的電力來自低碳能源,其中太陽能發電量更攀升到全荷用電量的14%,究竟土地資源跟台灣一樣稀少的荷蘭是怎麼辦到的?

傳統太陽能電廠需佔用大量空間,如果架設太陽能板,原本的土地將會無法耕作,而且也可能危及當地的生物多樣性。荷蘭萊頓大學的研究表明,發展太陽能需要用到大量土地空間,面積至少是燃煤電廠的40至50倍,天然氣電廠的90至100倍。

而荷蘭國土面積為4萬1850平方公里,僅比台灣多出5653平方公里,但是荷蘭2022年太陽能發電已佔全荷電力的14%,台灣還在3.7%。

目前常見的太陽能發電,多倚賴屋頂上或是空曠地區的太陽能板,如何在技術上創新與突破,使太陽能發電更加便利、普及與生活化?是太陽能發電能否有效替代現有能源的關鍵。

荷蘭政府在2014年委由工程公司TNO執行的SolaRoad計畫,把太陽能發電技術應用在路面上,TNO在阿姆斯特丹近郊的克羅默尼鎮鋪設了1條長約70公尺的太陽能自行車道,工程人員把太陽能板鋪在自行車道的底層,並在上方覆蓋玻璃及半透明的粗糙塗料,除保護太陽能發電板以外,也達到防滑效果,避免自行車騎士滑倒。

研究結果顯示,每平方公尺的車道約可達到每年50至70度的發電量,在正式啟用後半年內,SolaRoad的發電量就已超過3000度,約為1人1整年的用電量。

另外,荷蘭還在他們的最大火車站烏特勒支裡面,引進特殊鞦韆,旅客不僅可以盪鞦韆產生能量為手機充電,還可以將車站培養成觀光景點、拍照打卡聖地。

由於荷蘭是「低地國家」,全境地勢低窪,光是水域面積就有7643平方公里,更有半數土地低於海拔1公尺,大部分國土還是填海造陸,人口也相當密集,為高度城市化國家,所以荷蘭在綠能發展上,看中離岸發展,浮動太陽能有望成為能源的轉型要角。

雖然荷蘭不是首個開發浮動太陽能的國家,但已在這方面耕耘多年。荷蘭太陽能項目開發商Groenleven於2021年完成2座浮動太陽能基台的建設,總裝置容量為7萬900瓩,分別建在荷蘭格羅寧根省與海爾德蘭省的廢棄採砂湖上。

去年葡萄牙能源公司SolarisFloat也為荷蘭打造了1座浮動太陽能基台「Proteus」,搭載「追日」系統,Proteus的太陽能板可以像向日葵一樣,追蹤太陽路徑,隨時間推移改變面板位置,盡可能捕獲更多日光。

荷蘭目前已在境內的湖泊與水庫上,安裝50萬塊浮動式太陽能板,這些水域約占荷蘭20%的面積,荷蘭亦計劃到2030年建置3 GW(300萬瓩)離岸浮動太陽能裝置容量。

美國國家再生能源實驗室(NREL)2018年的研究也指出,若美國在2.4萬多個人造水庫上安裝浮動太陽能裝置,發電量可達美國年發電量的10%。

不過亞洲才是目前最大的浮動太陽能市場,由於土地成本高,水電資源豐富,有許多地點適合安裝浮動模組,目前規模最大的浮動電廠在中國德州丁庄鎮市,總裝置容量為32萬瓩。

荷蘭過去屬綠能後段班,直到2015年,環保組織代表百位公民「告政府」,認為政府未積極解決氣候變遷,法院判決荷蘭政府應修正減碳目標,荷蘭才開始踏上綠能覺醒之路。

在荷蘭,永續、環保的觀念很早就深入生活各個角落。荷蘭民眾大量使用公共運輸工具,該國火車在2017年全數轉為風力發電,火車站內設置許多永續概念設計,而為了將綠色交通落實在人們日常生活,荷蘭中央及地方政府也積極鼓勵民眾以腳踏車取代汽機車,要減少荷蘭碳排放量、一步步邁向綠能大國。

 

2022年9月15日 星期四

半導體業可助世界面臨能源的挑戰 台積電5奈米較28奈米節電83%

 

流行文化

【祝・全国大会金賞】京都橘高校吹奏楽部 Kyoto Tachibana SHS Band 2015 京都府マーチングコンテスト

https://www.youtube.com/watch?v=lO4wWdhot6Q

【摘要2022.9.15.四.壹蘋】台積電董事長劉德音,今在台北國際半導體展「半導體永續力論壇」中以錄影方式指出,半導體製程透過材料、設備、電路設計及系統架構等多方面的創新,讓系統性能和能源效率達到歷年最佳的表現,因此,他認為半導體產業可以幫助並解決世界面臨的能源挑戰。

他表示,半導體技術創新的核心是追求更佳的能效,台積電已量產的5奈米每單元產品的功耗大約是28奈米的7%,節電方面約達83%,台積電近日量產的3奈米製程,也是朝這個方向邁進。而現在台積電每用1度電相當可幫全球省下4度的電。

另外,他強調半導體技術的創新是台積電的靈魂,台積電提供技術和能力來讓客戶的產品可持續創新,包括行動裝置、資料中心、物聯網、高效能運算及汽車等應用,也因台積電的代工技術的進步,讓運算能力的成本變得更便宜,帶動電子產品在市場上更為普及。

劉德音說,當今半導體技術最重要的就是能效,在過去15年中,為了滿足市場追求高運算又能省電的需求,半導體技術不斷提升性能,且每兩年將能效提高1倍,而這種趨勢將持續下去。

半導體業將V型反轉【摘要2022.9.15.四.聯合報】晶圓代工廠力積電董事長黃崇仁表示,「沒有砍單問題」,只是大家庫存太多,預估去化至今年十二月,雖然通膨因素將讓市況在底部稍作停留,但待下游庫存去化後,就會慢慢回溫,預期半導體產業景氣將會呈現V型反轉。

「SEMICON Taiwan 2022國際半導體展」昨天開跑,除了台積電董事長劉德音、鴻海董事長劉揚偉、聯電榮譽副董事長宣明智和黃崇仁等業界大咖,行政院副院長沈榮津、經濟部長王美花、美國在台協會(AIT)處長孫曉雅都出席這場半導體業年度盛會。

孫曉雅在開幕式致詞表示,美台科技貿易暨投資合作架構(TTIC)已幫助強化美台的經濟互動,也幫助提高雙方經濟往來的優先度,TTIC的下一次「互動接觸」將於十月十二至十四日在華府登場,「在這場活動中,我們計畫舉辦一場圓桌討論,以分享更多關於晶片與科學法案在美國實施方式」的訊息。

經濟部官員說,這次會談方式尚未確認,若王美花要前往華府,要向立法院請假,因此可能以遠端方式會談。官員說,美國在推動晶片法案,台積電、環球晶等台灣廠商也適用,因此美方積極向台灣說明晶片法的具體適用細則。

而對於半導體業的市況,黃崇仁說,過去受惠於疫情所帶動的筆電、PC和智慧型手機等需求大增,產業發達「兩到三年了」,不過產業是會景氣循環的,廠商們也從七、八月開始一路去化庫存,預計會延續至十二月左右,但受到通膨影響,景氣向下後可能稍微停留一下,待下游庫存逐漸下降以後,市況就會慢慢回溫。

近來美國不斷加強對中國大陸半導體管制力道,黃崇仁說,全世界都需要台灣半導體,供應鏈不能武斷切割,且兩岸半導體有互補關係,如眾多台灣的組裝廠在大陸組裝電腦,同樣使用台灣生產晶片,蘋果也要把台灣製造的晶片送到大陸製造手機,雖然兩岸關係緊張,不代表雙方可以切割經濟上的互補關係,而台灣確實處於較複雜的環境,立場上要保護半導體產業。

針對美國邀台灣、日本、南韓共組晶片四方聯盟(Chip 4)等舉措,宣明智指出,科技產業發展朝向先進技術邁進,若走限制路徑值得商榷,未來是朝開放合作而非防堵的路徑,開放系統最終會是贏家。

劉德音則以預錄方式在首場「永續力論壇」中表示,追求更極致的能效,是半導體技術創新的核心,半導體行業可以幫助解決世界面臨的能源挑戰;半導體在節能的努力會持續下去,台積電即將量產的三奈米製程,即是朝此方向前進。

 

2022年5月1日 星期日

電動車將成新護國神山 缺電是最大挑戰

 

流行文化

Beethoven: Violin Concerto, Op 61 (1st mvt); Francescatti, violin; Beinum, Concertgebouw Orch, live

https://www.youtube.com/watch?v=lKe1XwiakNM

【摘要2022.5.1.日.聯合報】行政院前副院長杜紫軍,剖析台灣電動車產業發展的優勢與挑戰。他指出,全球「淨零碳排」風潮,將成為電動車產業的重要推手,而台灣電動車產業因具有汽車電子的軟硬體優勢,「得三電系統者得天下」,電動車產業將有機會成為台灣新的護國神山,並且超越現在的護國神山。

杜紫軍認為,台灣現階段仍不適合發展自有品牌,建議應善用台灣電子產業一條龍優勢,以整合電子系統取代零組件,作爲未來發展主力。這個發展策略也可以搭配電子五哥模式,在當地代工生產整車。至於台灣車輛能否全面採用電動車,杜紫軍則認為缺電將是最大的問題。

杜紫軍從政府基層公務人員出身,長期在經濟及產業發展領域服務,曾任經濟部工業局長、常務及政務次長、部長,並出任行政院副院長。2016年自公職退休之後,擔任全國工業總會及車輛工業公會最高顧問、電機電子工業公會會策顧問,持續協助台灣產業升級及拓展國際市場。

杜紫軍表示,台灣自2008年政府與企業共同投入智慧電動車技術研發、系統平台及整車建置,已發展了將近15年。去年鴻華科技發表了三款智慧電動車,終於開花結果。

杜紫軍表示,近年來全球「淨零碳排」的趨勢,成為智慧電動車產業的主要推手。2021年在格拉斯哥召開的COP26會中,有146國宣示達成「淨零碳排」,且絕大部分以2050年為目標。其中有105國承諾未來10年要減少30%的甲烷排放量,以減緩氣候危機,歐盟更是祭出2023至2026年採碳邊境措施,對未來國際貿易產生重大影響。

杜紫軍指出,在全球淨零碳排的大趨勢下,除了高碳排、高耗能產業(例如鋼鐵、水泥、石化、煉鋁、媒電)必須立即轉型外,所有的產業都將面臨成本增加、碳關稅、減碳及綠能的衝擊。交通方面,各國交通部門也都以全面使用電動車做為解方,宣示未來電動車將全面取代燃油車。

「車輛產業發展以電動與智慧為基礎核心」,杜紫軍說,這兩大核心由過去的分流走向合一,因此具有自動駕駛功能的電動車將成為未來全球汽車產業發展的主流,並朝向CASE(聯網化、自駕化、共享化、電動化)的趨勢發展,同時也將帶動能源、交通、資通訊、人工智慧以及智慧製造等產業發展的新機會。

在這種趨勢下,電動車市占率成長將非常快速。Bloomberg預測,2025年電動車占比達10%、2030年達28%,2035年至2040年間將出現黃金交叉,成為車輛市場的主流。這也意味著車輛產業正面臨百年來最大變革,從燃油車全面轉向電動車。

杜紫軍認為,促成電動車快速發展的主要因素,包括全球已有超過100個國家加入2050年淨零碳排的行列;電動車的能源效率是燃油車的1.7倍;目前更有超過20個國家,例如挪威、英國、瑞典、日本等國,宣布禁售燃油車的時間表。

就電動車技術發展的趨勢來看,杜紫軍說,過去是「得引擎、變速箱得天下」,這也是台灣過去做不出一流車子的原因,現在則是「得三電系統者得天下」。所謂「三電系統」,指的是電機(馬達)、電控及電池。過去動力系統零組件功能單一,現在則朝向多合一總成發展;過去重硬體,未來則是結合營運、雲端與電網的智慧充電系統。而且電動車的共用模組化平台更是具備降低成本、加速開發時程及彈性配置的優點。

杜紫軍指出,汽車產業因電動車興起面臨劇變,其中引擎的消失影響相當巨大。相對而言,電力傳動系統、電池燃料電池、ADAS與感測器,以及電子設備等汽車電子部份將大幅成長。

汽車廠的供應鏈也開始解構,過去傳統車廠技術規格仰賴Tier1完成系統設計,未來領導新創廠商,例如特斯拉,開始以類手機供應鏈模式,掌控系統設計,強化軟體控制硬體,打破了過去車廠老大說了算的情況,台灣的機會也隨之來臨。全球汽車電子市場自2017年起以年複合成長率25%成長,預計2028年市場規模將突破566億美元,八年內預期將成長4倍。

台灣受惠車輛智慧化發展,以車載鏡頭、車用面板、行車電腦及車載資通訊系統為主力,產值快速提升,不僅超越整車與傳統零件,2021產值達新台幣2958億元,預估2025年有望突破新台幣6000億元。

杜紫軍表示,「台灣車電軟硬體優勢加上全球供應鏈重組,就是台灣的機會。」台灣的硬體優勢包括馬達、車用面板、車用電腦、記憶體以及車用晶片等,軟體優勢則是IC設計、車聯網、電路板設計供應鏈管理等,再加上美中貿易戰以及日韓零件供應鏈封閉等因素,台灣汽車電子產業的機會在於將三電系統、多合一動力總成、新電池技術、智慧座艙、資通聯網OTA、ADAS車輛電子以及模組化平台等各項電動車必備的優勢進行系統整合。

「台灣的第一個機會在於傳統零組件智慧化轉型」。杜紫軍說,由於電子與資訊技術的革新,朝向智慧化、高值化發展。杜紫軍舉例,座椅發展個人化功能,包括電動調整、多組乘坐記憶設定、溫控功能;車燈發展智庫照明系統,像是ADB智慧頭燈可自動切換遠近燈、避光及調整照射範圍等等。

「台灣第二個機會在於ICT集團跨足車電領域」。台灣的ICT集團,例如鴻海、仁寶、和碩、廣達、聯電、台達電都早已布局車電領域,其中鴻海積極布局車用電子與電動車,台達電則是已晋升車廠Tier 1供應商,從半導體設計到晶元整合,這些都是台灣電動車產業的最強先鋒。

台灣擁有許多電動車發展的優勢,但並不必然在電動車產業取得優勢,杜紫軍也進一步分析台灣汽車電子產業面臨的挑戰。

杜紫軍說,汽車產業具有寡占性、研發時程長、安全要求高等特性,像是華創車電2008年起開始研發智慧電動車,2020鴻華先進科技接收研發成果,費時近13年。也就是說要做車輛研發的,口袋要夠深。杜紫軍認爲,既然市場門檻高,短期難以獲利,因此台灣企業必須搭配短期獲利方式。

就產業模式來看,杜紫軍提出三種競爭模式:

第一是Taiwan in Side:以整合電子系統取代零組件,亦即不論任何國家生產的車輛,內裝的整合電子系統都是台灣做的;

第二是OEM:由於汽車的關稅相當高,必須在當地整車,台灣可以學習電子五哥在當地代工生產整車;

第三為Branding Taiwan:發展自有品牌整車銷售。杜紫軍認為台灣目前並不適合發展自有品牌,建議應善用台灣電子產業一條龍優勢,以整合電子系統取代零組件,或者再搭配電子五哥模式,在當地代工生產整車。

至於台灣車輛能否全面換成智慧電動車?杜紫軍認為,台灣車輛要全面改為電動車還有很長一段路,仍存在許多問題,包括台灣電力供應是否充足?使用的是灰電還是綠電?充電設備是否完善?以及因應電動車而生的法律責任、機車路權等交通制度問題。

杜紫軍表示,智慧電動車並不是單純的產業技術問題,而是基礎建設、社會及法制系統的問題,政府必須誠意面對才能解決問題。