團隊創新領航

最後更新日期:2022-03-31
國立成功大學

能源科技與策略研究中心

【綠能科技多元整合與產學創新】

無論中途是否有人離開,團隊都要繼續往前走。

- 能源科技與策略研究中心 林大惠 主任 -


整合校內外研究能量

投入多元能源領域

成功大學能源科技與策略研究中心(RCETS)長期耕耘能源領域研究不輟,以人才培育、產學聯盟、國際鏈結、在地實踐為核心目標,結合校內外學者專家投入,至今累積豐富成果。轉型為自主營運模式後,RCETS 持續發揮研究能量,與各領域廠商多所合作,協助產業界提升競爭力。

成功大學能源科技與策略研究中心(RCETS)隸屬於成大,但是基於能源領域議題多元且「團結力量大」,因此這是一個整合校內和校外力量的研究中心,除了有來自成大校內 8 個學院、30 個系所的成員之外,還包括來自 30 校外單位的人員,總計約有 200 位學者專家投入低碳能資循環科技、離岸風場觀測運維、複合功能建築設計、環境監測管理科技、智慧能源及能源策略等研究面向。

臺灣缺乏天然資源,發電所需的煤炭、天然氣及產製石化產品所需的石油皆需仰賴進口,太陽光電及風力發電等再生能源也得靠天吃飯,「所以要解決能源問題,只著重單一能源技術是不夠的,針對電力供應必須發展智慧電網,將來自各種技術的電力集合在一起並採用人工智慧(AI)管理,而這當中的許多面向需要大家一起來協助,多元整合,正是我們這個中心的強項。」RCETS 主任林大惠特聘教授說明。

RCETS 成立於 2008 年。2011 年,中心獲得教育部邁向頂尖大學計畫支持,成為成大的校級重點研究中心,持續成長且茁壯,主要的創新策略包含五大面向:建置核心實驗室、開發頂尖研發技術、籌組產業聯盟與擴大產學合作、拓展國際學術、研發及人才交流,以及深化培育能源科技專業人才。

「這個階段,我們利用獲得的頂大經費『打底』,建置了非常棒的實驗設備、試驗室和場域,這讓我們有本錢迎接下一階段的挑戰。」RCETS 為國內唯一具有各式百 kW 級試驗爐的研究中心,可進行固、液、氣等各式燃料的燃燒或氣化研究試驗。多元燃料實驗室則擁有多項燃料性質與燃燒特性檢測及實驗設備,可協助廠商進行各式燃料的開發與測試。

面臨轉型 邁向自主營運

2017 年,邁向頂尖大學計畫順利完成後,研究中心面臨轉型。「學校希望研究中心能夠朝向自主營運與永續發展的目標邁進,也就是必須創造足夠及穩定的營收,讓研究中心可以持續經營下去。」林大惠說明。於是研究中心調整研發機制和策略,進一步聚焦於「落實創新研發成果延伸於產業實務應用」。

想要實現自主營運與永續發展,運作方法勢必有所改變,「過去,研究中心的經費幾乎皆是仰賴老師帶來的計畫,這並非長久之計,因此我要求中心的研究員要能夠『長大』,有能力去爭取計畫,這是很大的轉變。」

爭取計畫的壓力很大,為了讓研究員能夠安心耕耘,研究員一樣能夠升等,如同學校教授一般,一路可由助理研究員、副研究員,升至正研究員,享有與正教授一樣的薪水待遇。中心的研究員流動率極低,十餘年來約僅有 2 位離職。

從 2017 年到現在,中心已成功轉型為一個以研究員為主體的研究中心,研究員、助理、工程師及管理師加總約有 50 幾位工作人員,龐大編制為國內校級研究中心少見。

「中心必須自負盈虧,不能依賴學校補助,這也形成了強大的動機,畢竟自己的薪水要自己賺,所以大家都很努力打拚,歷年累積了非常豐富的成果。」林大惠說。

產學聯盟 協助中小企業研發

研究中心與產業界的合作相當密切,針對大型企業與中小型企業的不同需求,各有對應方式。與台電、中油、中鋼等大型企業的合作,主要是以計畫方式接受研究委託。針對資源較少的中小企業,則是在科技部「產學小聯盟」計畫支持下成立「產學聯盟」。

其中,「綠色建材產業聯盟」目前已有 70 餘家企業加入,聯盟扮演著推動產業創新與升級轉型的角色,透過「技術輔導、人才培育與行銷推廣」的流程,引領臺灣綠色建材產業鏈走向國際化。

對於中小企業而言,人力和資金皆非常有限,許多技術開發可說是「心有餘而力不足」,加入產學聯盟,則能以負擔得起的方式使用研究中心的許多資源,例如,建材性能檢測實驗室擁有完善的檢測設備與技術,堪稱是全國之冠,包含建材隔熱性能檢測設備、建材熱傳導係數量測技術、玻璃光學與熱學量測技術、膠合玻璃耐候性能測試技術、隔熱塗料表面輻射率量測技術等。

此外,研究中心擁有的酚酚醛發泡板製作、氣凝膠粉體製作與隔熱建材應用,以及無機循環資材於綠色功能建材的應用技術發展等,對於合作廠商開發新產品也頗有裨益。

透過「綠色建材產業聯盟」機制,研究中心已與廠商共同申請17件產學合作計畫,總金額達新臺幣4,904萬元;輔導廠商研發綠色建材新產品 16 件,申請及獲證國內外新型及發明專利共 28 件,開發新技術 2 項。

林大惠提到,「在合作的過程中,我們對於企業的求助,幾乎是來者不拒,除了技術研發、產品開發外,新產品的國際行銷,甚至是 DM 及內容翻譯等,我們也會竭力相助。」這個階段的緊密接觸也帶出了下一階段的合作,亦即「聯合研究中心」,以滿足企業一些更為特定的研發需求。

聯合研究中心 深化產學合作

「聯合研究中心」為單一企業與 RCETS 共同成立的研究中心。中小企業無法負荷在公司內部成立研發單位,但只要每年提供固定經費,成大就能協助解決企業所遇到的研發問題。目前已與佳東綠能、長岡機電及利未節能成立三個聯合研究中心。

同樣是在科技部產學小聯盟計畫的支持下,研究中心於 2018 年也成立了「多元燃料節能減排與循環資材技術產學聯盟」,顧名思義,這個聯盟旨在協助廠商將生質廢棄物與無機物進行能源化、資源化再利用,並透過聯盟所建置的技術與平台,協助廠商減少化石燃料的使用費與廢棄物處理費、協助廠內設備建置規劃與能耗評估、協助業界開發高值化建材與提升業界人員技術能力等,同時接受業界委託進行產品的國際認證、廠域的國際認證與開拓海內外銷路。

「我們希望串聯國內多元燃料與資源循環的產業鏈,協助解決國內多元燃料再利用與燃燒後廢棄物去化的問題,最終達成資源零廢棄的目標。」林大惠說。

此聯盟成立至今已第三年,目前共有 24 家會廠商加入,至今累積 29 件產學合作計畫,總金額達6,680 萬元,擁有 23 項發明專利、6 項新型專利,輔導廠商研發節能減廢創能新產品 5 件、新技術開發 7 項,並輔導廠商申請及獲證國內外新型及發明專利共 6 件,聯盟技轉給聯盟廠商的案例為 5 件。RCETS 並已與華新麗華成立聯合研究中心,協助該公司將爐渣轉化成水泥板。

衍生新創企業 穩紮穩打

經過多年的研究開發成果累積,研究中心的第一家衍生新創企業於今年 6 月 Spin-off。亞比斯材料公司致力於有機矽氣凝膠(Silica Aerogel)的研發、製造、銷售,以及利用氣凝膠具備多孔性、低傳導係數、低介電常數的關鍵特性,發展功能性複合材料、建築材料與電子材料,甚至是醫療材料方面的相關應用。

繼首家新創企業成功 Spin-0ff,預計接下來二、三年內將誕生第二家新創公司,這家公司以發展生質能燃料為主要業務,協助企業將廢棄物轉化為燃料,這是 RCETS 的低碳能資循環研究領域的重要方向。

透過新創公司的成立,RCETS 的研究成果可以加速商業化,投入產業應用。未來成大將與這些新創公司維持產學合作關係,承擔部分實驗及檢測工作。

「新創企業要成功並不容易,根據其他法人機構的經驗,成功機率幾乎在三成以下,所以我們投入新創的腳步並不快,是以穩紮穩打的方式進行,」林大惠談到為了提高新創成功機率,亞比斯材料在正式獨立出去之前,已爭取到科技部價創計畫及行政院天使基金,且獲得許多獎項肯定,加上募資狀況非常不錯,因此創業成功的信心也提升了不少。

建造旋轉屋 亞熱帶第一座

走過十餘年,RCETS 在各領域累積的成果多不勝數,近期非常令人矚目的成就之一是「亞熱帶綠能建築技術研發測試平台 (SPINLab)」,這是一座「蓋在可旋轉平台上的屋子」。

這座「旋轉屋」,落腳於沙崙綠能科學城的綠能示範場域,是在經濟部「前瞻基礎建設計畫」架構下,由 RCETS 和工研院共同合作打造,將有效提升臺灣節能建材的研發效率和效能。全球目前在美國加州與新加坡,也就是溫度與熱帶各有一座旋轉測試平台,沙崙這座旋轉屋,則是亞熱帶第一座。

這座旋轉屋具備360度旋轉追日功能,設有「實驗組」和「對照組」兩個實驗間,室內環境皆可局部抽換建材,例如牆面可以拆除,也可以針對測試產品客製化室內配置,比如冷氣、照明等,可依照不同需求,重新安裝。

過去為了要知道節能建材在各種日曬狀況下的的效果,一般可能要連續測試很長時間,或是更換不同地點,旋轉屋則能在短時間內,用「自轉」方式模擬不同的太陽方位,快速在不同的光照條件下,就建材效能、能源效率等智慧節能技術進行檢測和驗證。未來利用 AI 進行大數據分析,將能擴展更多的應用面項。

位於沙崙的「亞熱帶綠能建築技術研發測試平台 (SPINLab)」,結合成大歸仁校區內的「內政部建築研究所建築實驗中心」,可針對建築的節能、隔熱、防火、隔音性能進行標準測試及相關研發,另結合同樣位在歸仁校區的國家地震工程研究中心第二實驗設施,成大將能針對各種建築進行更完整的性能測試及研發。

切合國家政策 協力風電發展

針對國家能源政策著重的離岸風電發展,RCETS 也是著墨甚多。能源國家型計畫的第一期離岸風電規劃就是由林大惠負責,他帶領研究中心建置台電位於彰濱的海氣象觀測塔,透過持續收集海洋和風力資料,進行大數據分析,以預測未來的發電量,做為相關規劃的依據。

展望未來,林大惠說得語重心長,「轉型為自主營運後,經營壓力其實很大,年年必須確保經費足以維持組織運作如常,」他常常自喻為船長,必須看清方向、掌握船舵,為同仁創造穩定的工作環境,一起讓 RCETS 這艘大船繼續連結產學,協助產業強化競爭力,面對更具挑戰性的未來。

創新秘笈 BOX

成功大學能源科技與策略研究中心 (RCETS)與廠商的合作方式,因企業規模大小不一而有所不同。與大型企業的合作多以計畫方式進行,解決特定問題。考量中小企業無法負擔於公司內部成立研發單位,RCETS 成立產學聯盟,廠商成為會員後便可享有各項資源,從技術到行銷,RCETS 皆能提供解決之道。此外,透過與單一廠商成立聯合研究中心,可滿足企業一些更為特定的研發需求。

衍生的新創企業,則能將研究成果加速商業化,投入產業應用。為了提高新創企業的成功機率,RCETS 投入新創的腳步並不快,以穩紮穩打的方式進行,確定募資狀況及應用出海口皆屬樂觀後,新創企業始能正式獨立。

得獎感言

RCETS 是一個串接機會與恩典、融合挑戰與努力下所形塑的團隊,我們以多元整合來面對傳統能源議題,以產學創新來凸顯綠色科技思維,以自主營運與永續發展為目標向前邁進。從儀器設備到建置實驗室、從廠商諮詢到產學聯盟、從產學合作到聯合研究中心、從產品開發到新創公司,我們著力建構一個具備根基完整穩固、研發能量豐沛、多元創新應用、產學深度融合等特質的研發團隊。

RCETS 的成長與茁壯有賴於中央部會署和地方縣市政府的科技計畫經費資助、各級研發單位和財團法人的技術合作、以及眾多產業單位和中小企業的鼎力支持,我們獻上誠摯的感謝,感謝產官學研各界人士對於我們的協助和支持,我們同享得獎的喜悅 ! 最後,我們將這份榮耀獻給所有參與 RCETS 成長與茁壯的師長、研究人員和合作夥伴,以及我們的家 - 國立成功大學。

- 能源科技與策略研究中心 林大惠 主任 -