接軌國際的電力研究先驅 綜合研究所引領台電向前行

在全球淨零排碳趨勢、臺灣再生能源大量併網、用電型態改變等因素下，綜合研究所（Taiwan Power Research Institute, TPRI）以「研發先行」為核心，厚實低碳及淨零轉型所需之知識體系與技術架構。

除針對各項前瞻技術及重點研發領域，持續進行研發與創新外，亦於確保穩定供電、智慧電網佈建、再生能源最大化、低碳及零碳轉換等議題所需之技術，與國外科研機構進行技術交流與合作，以確保能源轉型及淨零排放目標之達成。

2050淨零排放的目標就像是一根魔法棒，驅動全球各種相關科技與產業創新，終極且核心的目標「淨零排放」，是在各種維繫現有文明及科技發展之下，在穩定供電的同時能達到零碳排，減緩極端氣候持續惡化，而這個目標的實現必須全球有相同的共識，朝向同一方向前進才能達成。因此各國紛紛盤點國內的排碳情況，以利於聚焦減碳規劃方向。而電力產業所占的碳排放量比重偏高，卻又不可或缺，因此成為轉型過程中的焦點。

綜合研究所所長鍾年勉表示，綜合研究所常與國際接觸交流，比較了解當下國際間的重要技術，能源轉型發展以及過程中面臨的問題，所以當台電有這些需求時，綜合研究所才能提出解方。「在臺灣能源轉型追求淨零的過程中，電業首當其衝，如何降低排碳係數，成為台電經營的重中之重。」鍾所長解釋，過去對電業的要求是只要穩定供電就好，但如今在淨零的大旗下，各種類型的再生能源要併網、負碳技術不斷創新，而經營環境與國際情勢多變，在在挑戰電業能否順利轉型進入下一個階段。綜合研究所的研發量能在這個過程中將愈來愈重要，「未來在減碳技術、再生能源、氫能、氨能、碳捕集與封存、能源效率、商業模式等，必須擴大與國際合作交流，以達成減碳目標。」

綜合研究所副所長沈德振指出，2050淨零排放牽涉的議題，在其管理的研究室中以化學與環境研究室、能源研究室及資通訊研究室為主。電源端包含了化學與環境研究室、能源研究室的相關研究：化學與環境研究室主要研究方向為能源供應及環境影響相關議題，例如火力發電的替代燃料，到發電後的排放物處理等；能源研究室則從實際營運面切入，開發機組維護及再生能源發電量預測等技術。而電網端的電網韌性在國際上也被視為是能源轉型重要的一環，必須要能高度智慧化才能因應2050淨零排放中大量再生能源占比的情境，並能快速反應是其中的關鍵，例如化學與環境研究室提高調度彈性的儲能系統研究、資通訊研究室在智慧型電驛通訊互操作性測試驗證方面的工作等都與其息息相關。

綜合研究所副所長蒲冠志表示，除了國際交流外，綜合研究所與國內重要研究機構，如中央研究院及工業技術研究院也攜手合作，共同擔負起開發2050淨零排放所需技術的責任。以智慧電表為例，「綜研所擁有領域知識(Domain Knowledge)，清楚智慧電表需擁有那些功能及驗證等相關技術，工研院則有具有軟硬體技術開發能力。透過彼此的合作，共同開發出智慧電表雛型機，然後提供業界開發商用智慧電表參考。」綜合研究所協助企業做設備的驗證，增加企業的國際競爭力，這樣的合作模式可謂創造三贏。此外，蒲副所長亦說明，不僅是智慧電表，再生能源案場建置也需要綜合研究所的協助，「從開發技術、做出設備，再到現場營運，中間有個重要的關卡，就是驗證。」

綜合研究所副所長張志聲指出，2050淨零排放在國際間發展不過數年，而臺灣則在今年提出具體的路徑，國內各研究單位都在努力找出最有潛力的技術。然而能源轉型牽涉甚廣，其中在減少碳排方面，台電如何減少碳排成為重要議題，「國內做電力方面的研究，目前就以綜合研究所最深最廣。」長年累積的研發量能，使得綜合研究所在能源轉型方面的重要性顯著提升。「制定相關政策時，也要考量臺灣的現況是否能達成，因此台電各單位及綜合研究所有時需要至府院彙報，此外，也要輔導產業升級。」張副所長以金門智慧電網為例，儲能系統最早是由綜合研究所引導國內企業在金門落地，「金門的發電機組因為老舊及設計不良，108年發生4次大範圍停電事故，109年智慧電網及儲能系統建置完成後，就不再有大停電。」金門目前再生能源發電占比已近45%，儘管金門經驗無法完全套用在臺灣，但仍可以成為臺灣未來再生能源發電的參考依據。

加碼研發投資　助台電加速朝淨零排放邁進

回溯2050淨零排放政策形成之前，能源轉型議題已討論多時，台電於民國105年開始擬定能源轉型策略及相關規劃，而近3年內更是自源頭的電廠到末端的電網，從許多面向同步啟動多項重要計畫，這樣積極的轉向和產業創新條例修法不無關係。中央政府為使國營企業積極投入研發投資，鼓勵企業帶動產業創新，於108年修訂《產業創新條例》，台電因此相較往年研發預算擴增經費額度達數十億元，使得研發智慧電網、低碳、環保及永續等相關研究更有餘裕推展計劃，更帶動能源轉型及電力供需相關的新科技研究與應用有大幅進展。

獲得充足研發經費的挹注後，使綜合研究所能投入更多資源在關鍵技術的研發，從而加大台電推動轉型的力道。現在市場上最受矚目的能源商機、最熱門的電業科技，背後都有台電綜合研究所的研究與科學數據支撐，讓台電在推動轉型上更有底氣，舉凡電動車、虛擬電廠、智慧電網到環保與生態友善，綜合研究所皆深入研究掌握關鍵技術。

雖然因資源分配及應用等需求考量，台電於技術研發上，不會從基礎研究開始投入資源。綜合研究所研究發展企劃室主任陳曉薇表示，新技術的成熟期太長，若沒有迫切需求，做為跟隨者是更有利於台電的發展模式。在這樣的前提下，選擇技術落地的方式與時機就相對重要，這也是綜合研究所的重要使命。

借鏡國際經驗 先進技術助電業轉型

陳主任指出，綜合研究所以「631」的研發投資組合概念規劃資源運用，60%用於滿足台電各系統之營運需求；30%透過技術預測做為前瞻技術之研究與應用；10%則配合政府政策，引領電力市場及產業升級與發展。

國際研究與新科技何其多，綜合研究所必須依據臺灣的條件尋找具潛力標的，協助台電早期識別哪些是必要的新興技術，而能精準投入資源開發。「我們關注、交流與電力有關的科研機構及國際上重要的電力業者，從這些先行者的經驗中歸納可行的模式，讓臺灣在能源轉型的路上避免不必要的損耗。」這些前期研究，也是台電今年簽定混氫及混氨合作備忘錄重要的基礎。

陳主任舉火力發電混燒為例，當我們研析國際上先進國家探討淨零及達成路徑時，綜合研究所將相關資訊整合歸納後，發現氫、氨就是從低碳走向淨零排放的過渡期解方。她指出，日本能源經濟研究所（IEEJ）很早就投入氫供應鏈的研究，因此在供應鏈的研究上相當深入。雖然日本與臺灣的情況未必相同，但仍能在擬定發展策略的思考邏輯上提供許多參考基礎。例如氫的生產技術相當成熟，但從源頭自製或自國外進口就會往後延伸出迥然不同的發展方向。如果採取自製氫氣，需思考建廠及運輸的相關工作；如果是從國外進口，則運輸及儲存方式是另一種模式。牽一髮動全身，採取的路徑不同，影響的甚至是整體產業未來的發展，也因此，對照先進國家的發展經驗，可更快速且有效率地運用資源，抵達目的地。

以先期研究支持 俾最適時機引導新技術落地

以幕僚的角色輔助台電制定技術發展方向與策略，是綜合研究所在台電最重要的任務。

以碳捕集（Carbon Capture and Storage, CCS）技術為例，美國在CCS的發展非常出色，在大量減碳方面有優異表現，但其投資金額也相當龐大。陳主任說明，例如當電漿電視剛上市時一台要價20萬元，對一般家庭來說幾乎是天價，但隨著技術成熟，生產成本下降帶動售價大幅下降，現在早已普及進入一般家庭之中。這樣的例子套在CCS中，研判導入的時機，等待技術成熟、成本降低，投資CCS的時機點就關乎一間公司的營運效益。

此外，綜合研究所也注意到國際上的趨勢預測，若2050要達到淨零的目標，推估在2035年之前，燃煤發電廠必須搭配CCS才有機會。然而，臺灣若要發展CCS，就必須考慮落地的條件，因為地質條件完全不同，民眾的態度、財務及技術風險等，即使國外的技術已發展成熟，實際落地時還是要輔以在地的數據資料。而這些前期研究最終目的，都是要幫助企業高層做決策，有時也提供決策者不同的思考邏輯，有助於從不同的面向制定正確的發展策略。

雖然綜合研究所有著超群且專業的研究與技術，但電業經營影響層面很廣，在追求最先進科技的同時，還必須注重與社會的溝通。鍾所長舉碳捕集（CCS）技術為例，約在15年前，綜合研究所即投入CCS的相關研究，大概10年前則已在彰濱工業區鑽井，探勘地質，以了解是否具有碳封存的潛力，程式模擬的結果讓綜合研究所相關人員相當振奮。但當時這項技術還太過新穎，社會無法理解為什麼需要這項技術，也擔憂可能的風險，因此最終未能將這項技術落地。

「但是綜合研究所仍然持續累積研究，每年都有一些進展。」鍾所長表示，現在台中減碳園區的微型實驗室得到發電處支持，社會上也更關注減碳議題，同時CCS技術也發展出二氧化碳再利用的CCUS。透過實驗室產出的實際成果，讓學界及科研界都進入這個領域，為CCS及碳捕捉、利用與封存（Carbon Capture, Utilization and Storage, CCUS）落地增加了許多助力。

陳主任表示，研發成果有遞延效應，有些技術無法立即應用。若是必須選擇還在發展中的技術落地，要做的工作可能就更多，例如各個發展階段的技術精進評估、對於營運的挑戰、技術成熟度及財務模式是否適合公司投入等等。綜合研究所除了必須判斷研究的適切性，也必須以科學化模式提出資源策略分配的建議，讓台電有更多的參考依據，並使投資發揮最大效益。

以高質量研究成果 與國際頂尖機構交流

做為台電的智庫，掌握國際脈動與研究趨勢，攸關綜合研究所是否能取得重要且核心的資訊。

目前綜合研究所在技術面與美國電力研究院（EPRI）及日本電力中央研究所（CRIEPI）都有技術合作。在產業面是許多國際電力協會的會員，並參與東亞及西太平洋區電力事業協會、歐洲商會低碳倡議等會員。在策略面則與彭博新能源財經觀點（Bloomberg New Energy Finance, BNEF）、日本經濟研究所（IEEJ）等保持互通交流。而在國內也與學研機構保持良好且緊密互動。這些外部連結，使綜合研究所從前端預測到後端落實的流程中，能快速獲得回饋，同時也能保持超然地位，對台電提出客觀、務實、有利的發展見解。

陳主任說明，「在與國際研發機構交流時，研究的質量具有舉足輕重的決定性地位。」由於國際間的研究發表及會議參與都需要先審核參與者的資格，因此高質量的研究成果，才有機會取得參與這些交流合作的門票。同時，積極與國際組織互動，也讓台電有主動探尋最新科技發展及導入落地的可能，不會只是被動的接受過時的科技，以致落後國際的主流發展。

排序研發價值 精準挹注資源

許多關注臺灣2050淨零排放政策的產官學界或許都知道，考量目前臺灣再生能源發展、減碳技術及電網智慧化程度等發展情況，2050要達到淨零排放有相當多的挑戰。「還有許多技術尚待研發。」陳主任說，這也是必須時時關注國際動態的重要原因。

歐美各國科技發展領先全球，檢視這些先行者的動態及發展歷程，他們在轉型過程中利用了哪些替代技術，就可以提早為臺灣做好準備。「我們與這些科研機構交流，從他們的資訊分析，大多認為要順利讓再生能源占比提升，必須解決穩定度的問題，透過更智慧、更分散的電網及能源，才能確保穩定。同時還要同步朝低碳方向邁進，所以低碳燃料的早期識別，或如何過度到零碳的技術與作法有哪些，綜合研究所透過獲得交流相關訊息，再利用科學化決策模式來決定最優先發展的技術。」

綜合研究所研究發展企劃室的角色就是梳理這些資訊，進行資源分配及價值排序，哪些問題要優先處理，要投入多少資源，產出成果如何被應用、計價及商業化等。此外，研發室亦定期綜整研究所的研發成果，轉化為展覽或其他形式，讓外界看見世界電業的潮流及國內技術的成長。

最懂電的單位 用研發驅動實戰力

綜合研究所項下包含電力研究室、資訊與通信研究室、能源研究室、負載管理研究室、化學與環境研究室、高壓研究室、電力經濟與社會研究室，及研究發展企劃室等研究型部門。也有試驗業務：電力設備試驗組、儀器組、電表組、高壓試驗組、化檢組及油煤試驗組。「可以把綜合研究所視為一個小台電。」鍾所長表示，研究室下又分許多組別，分別對應到電力事業的各個層面，「研究工作是要解決各種營運相關疑難雜症，或找出前瞻技術以及如何引進及落地的研究，而試驗所扮演角色是針對電力設備品質的管控、設備驗收、測試等。」

隨著社會變遷與科技進化，會出現新的議題與技術。鍾所長以電驛為例，說明研發如何即時提供技術支援並協助台電穩定供電。早期電驛為機械式，而現在邁入智慧型電網時代，機械式電驛也必須進階到智慧型電驛，因此，許多電驛必須更新。然而台電各單位以招標方式購入電驛時，可能有不同的民間企業投標而購入不同型號的電驛，使得電驛之間無法互通。這時就需要開發、測試及驗證的技術，「資通訊研究室開發平台做檢測，廠商可將電驛送到實驗室做測試，台電也可以確保這些新購入的電驛之間可以互通。」

綜合研究所為台電具核心技術與專業技能之研究單位，在遵循公司總體發展目標與策略方向的前提下，致力於建構短、中、長程研究規劃與試驗技術之創新應用，並藉由核心技術之建立、國際交流及新科技之引進，提升台電的經營績效，並降低營運成本，使台電成為電力產業的領導者。