本篇文章由科技部、經濟部贊助，泛科學策畫執行。
文／彭琬芸｜台大新聞所碩士生
雞蛋不能放在同一個籃子裡，這個道理大家都懂，但我們現在幾乎所有的能源都仰賴進口，一旦某個環節出了狀況，我們是不是就沒有電可以用了？你可以想像沒有電力的生活嗎？
無論是滑手機處理工作，或在夜裡點一盞燈閱讀放鬆，現代人生活都脫離不了電力能源。整個社會要能正常運作，能源是如貨幣般不可或缺的存在。
台灣的能源自主性非常低，高達 98% 的能源仰賴進口[1]。為了讓台灣不再過度依賴進口能源、提升能源使用效率，「第二期能源國家型科技計畫（National Energy Program Phase II，簡稱 NEP-II）」應運而生，希望從六大主軸切入，改善台灣的能源體質。
降低火力發電衝擊—「減碳淨煤主軸」
能源自主，卻也帶來污染與暖化風險。火力發電占台電發電量比例近八成[2]，燃煤產生的二氧化碳（CO2），正是造成暖化的溫室氣體之一。
台灣仰賴火力發電，無法避免二氧化碳產生，因此「捕捉」二氧化碳不讓它散入大氣，成為減碳解方。減碳淨煤主軸中心召集人談駿嵩說明，台灣工業研究院擁有「鈣迴路」捕獲技術專利，運用氧化鈣（石灰）「吸」住二氧化碳，目前這項技術應用在台塑麥寮工廠每天能多捕捉一噸的二氧化碳。
另一個解決之道，則是將發電產生的二氧化碳供給植物生長，自然地消耗掉。NEP-II 減碳淨煤主軸計劃，運用火力發電產生的二氧化碳培養微藻，方式是透過將二氧化碳轉換成碳酸氫鹽（HCO3–）溶入水中，作為微藻的生長的碳原。小小的微藻，營養價值極高，可以製成藻蛋白、DHA 等營養補充品，有很大的商業價值。
尋找潔淨新能源—「地熱與天然氣水合物主軸」
臺灣四面環海，海洋不但帶來漁業商機，也蘊藏能源潛力。例如天然氣甲烷（CH4）在深海低溫與高壓的環境下，會與水分子形成像冰塊，卻可以燃燒的潔淨「可燃冰」。
地熱與天然氣水合物主軸中心召集人黃柏壽解釋，十年前台灣就發現西南海域有不少甲烷資源，但過去探勘技術不成熟，只能盲目地從海面上朝深海投放儀器，效果有限。
現在 NEP-II 地熱與天然氣水合物主軸計畫，已研發出結合視訊功能的探勘儀器，可以「看到」海底實際情況。另一項能在海底移動，由中山大學負責開發的「深海拖曳式光纖探測系統」，則能讓研究員取得即時、精確的海床影像。新偵測技術不但讓探勘可燃冰變得更容易，還能觀測海床地形、調查海洋生物，一舉數得。
- 深海拖曳式光纖探測系統取得的海床影像
「智慧電網主軸」以資訊網路技術調控能源分配
「智慧電網（Smart Grid）」的概念是用現代發達的網路技術，調節電力供應，更有效率地分配能源。智慧電網也能降低尖峰時段用電，避免發電單位超載。
台灣發電廠多位於偏遠地區，智慧電網主軸中心項下計畫主持人陳彥豪說明，發電廠距離需求端越遠，輸送時損耗的電力就越多，一旦發電廠故障，更會造成大區域停電，而智慧電網更即時與細緻的調度，有機會降低停電的規模。也因智慧電網具有監控電力使用與調配能源分配的特性，能增進再生能源利用率，並讓區域間電力交換分散式發電概念得以落實。目前澎湖群島已有智慧電網示範區。陳彥豪也預告未來將和台北市政府合作，在公共住宅中設置智慧電表、太陽能發電系統[3]，使公共住宅能作為小區域能源儲存站。
發展在地優勢能源的「離岸風力與海洋能源主軸」
離岸風力與海洋能源主軸設計的「浮游式黑潮發電機」，則瞄準圍繞台灣，流速快、流量大的黑潮洋流，機組「飄」在海中，就可以利用洋流動能發電。浮游式黑潮發電機不但可以調節浮力，還能自行利用海流調節深度，確保機器隨時處於最高效率。
受季風吹拂的台灣，擁有得天獨厚的風力能源。NEP-II 的離岸風力與海洋能源主軸計畫，建造了台灣第一座海洋氣象觀測塔，收集海象資料，作為離岸風力發電機的建置依據。未來將在在彰化芳苑、苗栗竹南外海設置示範風機，設備建置與建置後的發電成效值得持續關注。
「替代主軸」降低台灣對化石燃料的依賴
植物組成、萃取出的「生質能」燃料，則是台灣少數可以全自主生產的能源。NEP-II 的替代主軸的生質精煉廠已能將玉米桿、牧草轉化為工業用酒精。
要把植物的纖維素轉化為酒精，必須借助酵素，纖維素才能被水解成小分子的葡萄糖與木糖，替代主軸開發的「高活性酵素生產技術」，則把步驟成本壓低，和國外進口酵素相當。
最後，替代主軸也研發出能將葡萄糖及木糖一起發酵成酒精的乳酸菌，讓台灣能真正自主掌握生質能源的生產技術。
生產生質能源的技術，也能應用在其它生質原料上，替代主軸計畫主持人郭家倫補充，過去台灣要製造聚乳酸（PLA）生質塑膠產品，需進口上游原料，現在台灣自己就有生產技術，不但能降低對國外市場的依賴，對環境友善的聚乳酸塑膠包材也很實用，可以廣泛運用在附加價值高的耐高溫包裝、醫療用手套、線材等。
提高現有能源運用效率的「節能主軸」
去（104）年，台灣有三成以上能源消耗在運輸、住宅與服務業上[4]。NEP-II 節能主軸發展電動車技術，以減少石化能源浪費。進入試量產階段的電動車，未來將為中華航空、新竹物流等業者所用，業者也會回報使用數據給研究員，進一步改善電動車技術。
節能主軸計劃也研發出「高效率馬達」，用在風扇類產品中可以節省用電達 1/4。國內吊扇製造場也參與產品開發，預計明後年就能在市場上找到省電又涼快、「CP 值高」的住商用風扇。
邁入第三年，國家能源型計畫 NEP-II「減碳」、「地熱」、「智慧電網」、「離岸風力」、「替代」與「節能」六主軸詳細成果，將於 9 月 29 日至 10 月 1 日在台北世界貿易中心展覽一館展出。
參考資料
- 第二期能源國家型科技計畫（NEP-II） 網站
- 104 年發電量占比，台灣電力公司
- 台北市公共住宅結合智慧電網計畫
- 104 年經濟部能源局能源供給與消費流程圖
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