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東協(新加坡)再生能源研究與發展 Research and Development (R&D) on Renewable Energy in ASEAN
2019/07
ASAEN Center for Energy
http://go.aseanenergy.org/MM2Oz
東南亞國家協會(Association of Southeast Asian Nations, ASEAN)為世界第五大經濟體,根據東協能源中心發布的第五版《東協能源展望》(the 5th ASEAN Energy Outlook, ASEAN Centre for Energy 2017),預估2040年東協經濟體對能源的需求將為2015年的2.3倍以上。為了能滿足預期的能源需求,再生能源的發展扮演關鍵的作用。

事實上,東協地區發展再生能源具相當大的潛力。近年來,東協成員國(ASEAN Member States, AMS)持續部署再生能源系統,包含風能、太陽能光伏、生物燃料等,除了降低再生能源硬體設備成本外,並致力提高其發電效率,以達到一般電價水平的目標。以下針對與台灣並稱「亞洲四小龍」的新加坡在再生能源上的發展進行探討。

根據新加坡能源市場管理局(Energy Market Authority, EMA)發布的《2018年新加坡能源統計》顯示,新加坡95%的電力來源為天然氣,再生能源僅占極少部分。為實現減碳目標,新加坡持續積極投資清潔能源技術的研發,並於2016年氣候行動計劃(2016 Climate Action Plan)提出四點未來策略目標:
一、改善能源效率
二、減少發電產生的碳排放
三、開放和部署低碳技術
四、鼓勵利益相關者集體採取行動

發展再生能源為新加坡實現減碳目標的政策之一。新加坡再生能源發展項目共可分為太陽能、生質能源及風能三項技術。現今新加坡主要發展的再生能源為太陽能,其次則為風能及生質能源。以下為各項技術現今研究發展方向:

一、太陽能
太陽能發電為新加坡再生能源發展的主軸,並計劃於2020年前部署高達350兆峰瓦(MegaWatt Peak, MWp)的太陽能容量。新加坡現今太陽能發電技術發展共可分為下列六項:

(一)太陽能光伏系統
透過經濟發展局(Economic Development Board, EDB)及建屋發展局(Housing Development Board, HDB)領頭彙總並於政府部門建築物及空間中部署太陽能光伏系統;建築施工管理局(Building Construction Authority, BCA)及新加坡能源市場管理局等機構則持續投資其研發,以加速太陽能光伏系統的發展。

(二)浮動式光伏發電
由於新加坡土地面積有限,該國多數太陽能發電板皆安裝於屋頂上。浮動式光伏發電的技術則將可將太陽能板安裝於水庫上,進一步提高太陽能發電量的技術,為新加坡太陽能技術的創舉。

(三)雙峰系列(TwinPeak)
雙峰系列為一項高功率多晶組件,在標準的成本及尺寸上,其功率可達到350瓦,因此,透過雙峰系列可提高電池產生能量的效率。近年來新加坡再生能源公司與新加坡太陽能研究所(Solar Energy Research Institute of Singapore, SERIS)致力提高雙峰系列的產量,藉以提升太陽能發電的效率。

(四)預測太陽能光伏發電產量
新加坡能源市場管理局(Energy Market Authority, EMA)於2017年提供新加坡國立大學研究經費研究機器學習及電網模型技術,透過在屋頂安裝傳感器獲得太陽輻射程度的數據,以提高預測天氣的準確性,並預估太陽能光伏發電的產量。

(五)儲能系統
新加坡能源市場管理局與集團致力發展儲能系統,並於新加坡北部及東北部的兩個變電站中架設測試平台。除了測試氧化還原電池及鋰離子電池在新加坡潮濕環境下的性能外,亦透過儲能系統的部署建立明確的技術及安全準則。希望透過部署儲能系統,以減少高峰電力需求及監控設備來幫助太陽能發電的發展。

(六)分布式發電
新加坡能源市場管理局致力於研究分布式發電,透過分布式能源技術的能力,加強新加坡分散式的能源格局,以減輕太陽能光伏輸出的負擔。

二、生質能源
新加坡生質能源發展主要透過新加坡國立大學環境研究所進行研究,該研究所致力於綠色化學、再生能源及微生物燃料電池的研究。
1.研究微生物群落並確定能量轉化下合適的物種。
2.燃料電池,透過微生物的催化反應將化學能轉為電能。
2.研究微生物將廢棄物分解過程中的能量轉化為能源的技術。

三、風能
新加坡除人口密度高外,土地面積狹小,加上其平均風速較低,在風能較處劣勢。其透過跨國合作,以不同渦輪機技術進行風能發展。
1. 除了在一般發電所需風速下,缺乏大型風力渦輪機可用的土地外,其海上交通繁忙,難以發展海上風電。
2. 與法國ENGIE公司進行跨國合作,透過建造跨度風力渦輪機進行風能研究,目標為以低風速產生風能。
楊尚芸
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