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讓太陽能板在陰影下也能發電!他用垃圾桶裡撿來的靈感,吹響太陽能革命的號角

2018.10.03
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從垃圾桶裡撿到的創業靈感,能源新創 Flexwave (飛立威)創辦人周俊賢的新技術,正在默默吹起能源產業革命的號角,翻轉傳統太陽能板的發電痛點,賭的就是一個被看見的機會。

數位時代/高敬原

「這個東西其實是我從垃圾桶撿到的,」才剛剛抵達餐廳不久,能源新創 Flexwave(飛立威)創辦人周俊賢就先蹦出了這句話,接著從包包中拿出一塊透明方塊狀、捏起來軟軟的東西,「這個是波導材料,」乍聽之下有點讓人摸不著頭緒,不過周俊賢從垃圾桶裡撿到的這塊寶貝,正在默默吹起太陽能產業革命的號角。

垃圾桶撿起的靈感

周俊賢研究所畢業後就在太陽能產業工作,「我做一做覺得太陽能不應該只有在屋頂上,想找一個讓民眾更有感的方法。」於是就把工作辭了去交通大學念博士班。

「那天剛好工作完,覺得實驗室很髒,就叫學弟們打掃一下,」周俊賢回憶,他當時在實驗室旁篩選要丟掉的垃圾,「我本來在找 paper,我就拿起一塊東西在那邊捏捏捏,突然發現我看不到我的手指,」周俊賢當時在捏的東西叫做波導矽橡膠材料,是一種封裝材料,通常晶圓出廠時為了避免沾染灰塵,就會在上面披覆一層波導材料。

波導材料很特別,如果把它放在下方,從上往下看,會看不到四面任何的物體,背後的原因,是因為光線被轉向了,就是那塊從實驗室垃圾桶中撿到的靈感,讓周俊賢有了將波導材料用於太陽能發電的構想,「我立刻寫了一個提案給我的教授,去參加科技部的創新創業激勵計畫。」2014 年 Flexwave(飛立威)就在新竹科學園區成立。

材質 Q 彈,陰影遮蔽也能發電

要了解波導材料的好處,就必須先從傳統太陽能板談起,我們常看到的黑黑一大片的太陽能板,只要有一小格被遮蔽住,整片板子就無法發電,「可以想像成一個水管的概念,光就是太陽能板的水流 ,只要水管的一個部分被掐住,整條水管就不通了。」周俊賢解釋,這也就是為什麼傳統太陽能板需要玻璃清洗機,在戶外一旦被鳥屎、風沙覆蓋到,就必須立刻清洗才能恢復發電,「維運就是傳統太陽能最大的成本。」

因此,周俊賢的團隊利用波導材料研發出軟性波導太陽能(Flexible Waveguiding Photovoltaics)的模組技術,這種新型態的太陽能板,能透過光纖材質及發光染料的特性,達到平面聚光的效果,並將傳統太陽能板無法利用的紫外線光轉為可見光,使得放置在側邊的太陽能電池片可增加 40% 的電量。

這種技術白話來說,就是只要環境中有自然光就可以發電,太陽能板不需要直接被光照射,且就算遇到陰影遮蔽、或是部分發電板完全被蓋住,也都可以持續發電,「光不管打到哪一個位置,進入裡面都會均勻分布,不會有哪一個太陽能電池收不到光的問題,」且波導矽橡膠材料還可以隨意彎折、耐寒防水抗 UV,壽命更長達 20 餘年,也因為材質 Q 彈可重覆彎曲,因此可以依照需求做成各種造型的產品。

透過軟性波導太陽能技術,可以讓生活中很多陰影被遮蔽的狀況改善,更能避免效率不彰的問題,「不是說太陽能不能用,而是傳統方式不允它發揮該有的效能,因此大家現在看到的太陽能發電,都是在屋頂或是一整片空地。」

牆面的面積是屋頂兩倍以上,但太陽能磚還有一段路要走

「我以前工作就是在做發電,大家都會說太陽能板又黑、又重、又醜。」透過軟性波導太陽能發電,讓太陽能板擺脫「厚、硬、重」的傳統刻板印象,也因此能衍伸出更多變形應用。

許多人可能都有印象,有「矽谷川普」之稱的伊隆·馬斯克(Elon Musk),曾在 2016 年 10 月公佈了特斯拉太陽能屋瓦的原型,這是一款由玻璃瓦片內部嵌入高效率的太陽能電池的產品,在當時掀起市場一陣討論,然而跟最新消息指出,自 2017 年 5 月以來,特斯拉已經收了許多客戶的屋瓦訂金,但公司根本就還沒有量產的能力,根據《路透社》報導,截至今年 5 月,也只有 12 家鋪設特斯拉屋瓦的屋頂接入了電網。

不過特斯拉的太陽能屋瓦,同樣也會面臨遮蔽導致發電效率不彰的問題,「我認為馬斯克的故事是在炒作資本,是在給投資人交代,當然同樣身為在做太陽能的,我也希望他會成功。」而正因為波導矽橡膠材料可以隨意彎折、耐寒防水抗 UV 的特性,周俊賢就將材料染成磚頭的顏色,推出了太陽能磚概念產品。

「牆面的面積是屋頂的兩倍以上,從太揚升起到下山都可以發電,這是一個積分的概念。」周俊賢認為太陽能磚是一個很好的題材,因為本身造型美觀,能夠讓人在日常生活中看見,才能慢慢在一般民眾心中播下種子,翻轉大眾對綠色能源的想法。不過很可惜的是目前太陽能磚雖然技術都已經到位,卻沒有量產的打算。

http://www.flexwave.com.tw/zh_TW/

周俊賢告訴採訪團隊,其實早在兩年前就曾擔任奇想創造的技術顧問,協助大同綠能設計開發,把傳統太陽能板的玻璃,用波導矽膠取代,產品還成功通過驗證,「東西用 20 年沒問題,很可惜整個太陽能市場越趨低價,」他認為目前太陽能市場就是一個成本競爭的世界,「新技術進來,只要多一點成本都很難被市場接受,」因此周俊賢認為太陽能磚的理想雖好,但目前不會看到大規模應用,可能要等到「某一天政府不再補助,或人們發自內心想支持綠色能源的時候吧!」

主攻物聯網功能,在森林大火發生時提出預警

事實上,除了太陽能板,飛利威目前主攻的產品是物聯網太陽能防水盒(ARC),可以應用在偵測森林大火。

在歐美地區,時常會因為季節、氣候而造成自然森林野火,目前主要有兩種偵測技術,第一種是在森林裡面架一支 200 公尺高的紅外線偵測儀,可以偵測方圓 500 公尺有沒有熱發生,但缺點是森林面積很大,必須要裝非常多支才能覆蓋,且因為高度很高,成本非常昂貴;另一種方法是透過天上的衛星,以熱感應的方式偵測,但缺點是衛星每隔幾小時才會掃一次,資訊並不即時、範圍也不精準。

「森林大火產生的損失是國家層級的,」周俊賢談到這款物聯網太陽能防水盒(ARC)綁在樹上後,可以偵測煙霧或熱,搭配像是 Sigfox、LoRa、Weightless、NB-IoT 這類的低功耗物聯網網技術彼此連結,一次傳輸距離至少是 30 至 50 公里,佈署的數量就不用那麼多,一旦發生森林大火,周邊居民就會在手機上收到預警通知,「雖然不能真的消除什麼,但就是做到人身安全預警。」

周俊賢分享,因為盒子上配有軟性波導太陽能技術,因此在森林中就算被陰影、樹葉遮住,也能持續的發電,目前以中國、歐美客戶居多,台灣並沒有任何應用案例。

賭一個被看見的機會

在今年 9 月新加坡舉辦的施耐德(Schneider Electric)創新峰會上,Flexwave (飛立威)是唯一受邀的台灣新創公司。

「我知道歐洲很多公司在討論離散式能源,所以想看離散式能源加上 IoT 連結是怎樣,」談起這次的新加坡行,周俊賢認為新創參與這類跨國公司的活動,可以更清楚大公司想要的是什麼,「新創團隊要長大,至少要是技術領先者,或是市場領先者,施耐德因為事業分佈夠大,很清楚不同的技術、不同的市場需求。」此外,他也認為可以透過施耐德在能源管理的經驗,來驗證自己的商業模式是否可行,「他們的 know-how,再往上一層就是管理的 know-how,不過可惜的是,台灣的大廠就比較少提供像這樣的場合,讓企業來認識新創。」

創業至今已經 4 年,完全沒有任何的投資方協助,周俊賢憑著對於能源的熱誠,一路走來都靠親朋好友支持,訪談最後我問了公司中長程的目標,他低著頭看著桌上的茶杯,平穩又堅定的說:「未來啊,好好的把第一個產品做好,賭一個它被看見的機會。」

全文轉載自數位時代,原文標題:從垃圾桶撿來的靈感,吹起太陽能革命號角

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未來交通的樣貌:共享交通取代私有車輛,便利度不減、移動成本更低

2018.09.27
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環境資訊中心/陳文姿(2018 年 09 月 20 日)

未來的交通會是什麼樣子?到處跑的無人車或是天空飛的巴士?這似乎很虛幻。德國交通轉型智庫 Agora Verkehrswende 執行長霍厚德(Christian Hochfeld)用案例描述他認為這世紀結束前,交通轉型可能的樣貌。

出門前先告訴手機目的地,手機立即顯示一個最佳路線。它可能是一種組合,例如:先騎腳踏車出門、然後換搭捷運,最後一段使用汽車共享(car sharing),或是中間加上一段巴士,而這巴士行駛的路線是依據當時使用者需求分析後所計算產生的最佳路線。

未來交通:僅須 4% 車輛就可以足夠

聽起來很複雜,不過,霍厚德所描繪的藍圖並非天馬行空。今年 4 月,中國最大叫車服務系統「滴滴出行」與公共運輸合作,民眾透過手機 APP 就可以預約計程車跟巴士。巴士的路線是經大數據資料分析後,以滿足最多乘客通勤需求而決定的。

交通轉型才剛開始而已。霍厚德說,未來 APP 將會進一步整合各種交通工具-計程車、巴士、捷運、電車、共享汽車等。翻轉的力道會有多強,從 2017 年底國際運輸論壇(International Transport Forum)一份以芬蘭赫爾辛基交通背景為模擬並試驗的報告就可以知道。

該份報告指出,如果以共享計程車跟可預訂的彈性巴士取代現有的運具,那麼,只要私家車 4% 的車輛就足以提供大都會區的運輸需求。帶來的好處是二氧化碳減少 34%,塞車降低 37%,原本停車的空間都可以釋放出來做其他使用。

便宜又方便  城市先體驗

不過,這種組合式的交通方式真的會成為主流嗎?聽起來既麻煩又浪費時間。霍厚德澄清,這種方式會比使用私家轎車更快、更便宜,每公里的價格將是開私家車的 1/3。他反倒擔心交通太過便宜後,人們更愛到處旅行,將讓減碳效果會打折。

未來交通的輪廓會更便宜、更便利這點不難想像。德國大城市早已流行的共享汽車就是一例。不再需要買車,不用保險,不用維修,想要開車時手機一查就有車可用。德國的共享汽車不乏 BMW、賓士這類名牌車,這讓新一代年輕人逐漸擺脫購車的習慣。在台灣,共享機車 WeMo、共享腳踏車 uBike 都讓人感受到共享魅力。

但目前的共享交通工具大都集中在人口密集的市中心區,郊區仍須大量倚賴私家車。對此,霍厚德說,未來巴士會小型化,路線也更具彈性,郊區也能因交通轉型受惠,但時程會比較晚。

汽車產業重新洗牌  軟體界將站上交通轉型產業最頂尖

假設赫爾辛基模擬的交通轉型在真實世界發生,都會車輛需求降到 4%,可以想見,未來汽車產業將大幅萎縮。今年 5 月德國福斯集團(Volkswagen)與滴滴出行結盟,將為滴滴出行研發專屬車輛,霍厚德從中看到時代的轉變──「未來的滴滴出行就像是 Apple 一樣。」

霍厚德解釋,大家都知道,代工廠供貨給 Apple,最賺錢的是 Apple;而過去汽車零件商供貨給車廠,最賺錢的是車廠。誰站上產業最頂端,誰直接面對消費者,他就是最後贏家。過去的贏家是車廠,但未來車廠只是 APP 服務的平台的供應商,新贏家將是 APP 平台。

不過,APP 平台不會是最後微笑的人。霍厚德說,人們透過 Google 語音就得到答案,還可整合不同的服務,以現在檯面上的玩家來看,可能 Google 會是最後贏家。

汽車產業大震動  勞工面臨轉型

過去引領能源轉型的德國在交通轉型上卻不積極。曾在北京住過 5 年的霍厚德說,這不難理解。跟中國的空污相比,德國的空氣好太多;跟中國的塞車相比,德國的塞車也不算一回事。中國面臨極度迫切的交通壓力,反而產生快速的創新。

汽車市場一旦震動,影響的不僅是德國的經濟,更是 80 萬工作者的生計問題。霍厚德憂心德國再不跟上交通轉型的步伐,不僅減碳目標難以達成,也可能就此失去經濟版圖。

近年在福斯排氣造假醜聞、城市空污超過歐盟標準、以及世界電動車市場競爭的種種壓力下,德國政府與車廠開始出現大動作,將資金投注在轉型上。是否太晚?是否能趕上?霍厚德說,「關鍵就在這一兩年」。

全文轉載自環境資訊中心,原文標題:從汽車製造業到 IT  專家:未來交通轉型的龍頭是 Google

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