Tangerine John

2013/11/25 專題演講

2013 Energy Storage Workshop 儲能相關科技之研發及產業化研討會

統達能源總經理 楊模樺
HITECH ENERGY

再生能源，儲能角色，效率、可靠度
市場，技術現況，未來展望

Central Power Plants → Distributed Energy Systems → Quality (Security) and Efficiency Need to Enhance

氣候相關的再生能源，風力、太陽能等再生能源進入電網的比例超過30%，穩定性提升，智慧型、微電網，在德日等先進國家。

Fuel, Generation, Transmission, Distribution, Services

電網瞬間的壓降太大，影響整個電網的穩定性→短期儲能需要Power Quality
電網峰谷儲能→長期儲能則是需要Energy Management

儲能的DC去補足AC電網，轉換供應是否及時

現階段市場需求，電動車和電網系統兩塊。

BrZn Battery
Pros:
Energy and power sizing is independent
Scalable for large application
Cons:
relatively immature technology
High Maintenance costs

光催化水分解產氫氧在雙胞光反應器即時分離
Photocatalytic Separate Evolution of H₂ and O₂ via Water Splitting by Membrane Twin Photoreactor
吳紀聖 台灣大學化學工程 大同大學生物工程

Steam reforming → high temperature and CO₂
Electrolysis → electricity (and possible CO₂)
Bio H₂ → life support requirement
Photocatalytic water splitting → artificial photosynthesis

現階段有兩種電解水的主要方式
1. 太陽能發電後，再利用其電以電解水。
2. 直接用光觸媒電解水。
都要經過能源轉換效率的計算。

電解水的Band gap = 1.23 eV

Can we on-site separate H₂/O₂?
Advantages: 直接使氫氧分離並收集，減少爆炸的風險，也可降低之後再分離的成本。

visible-light, 400~600 nm

Does the mass resistance of membrane control H₂O evolution?

Fick's 1st law

Enthalpy and Gibbs free energy of CO₂ conversion
皆大於零，非自發

希望能從CO₂ → carbohydrate

Thermodynamic equilibrium is high...
而氫化的角度從熱力學和動力學來看，自由能低很多，相對於從CO₂所轉成碳水化合物的步驟。

CO₂ → HCOOH
CO₂ → CH₄
從電動是和熱力學來看，相對於二氧化碳變成甲酸，二氧化碳變成甲烷的自由能較低，但產物是甲烷所需較複雜的過程，脫去兩個氧，再接上四個氫。