學門簡介

  國科會電力學門(Electrical Power Engineering Division, Ministry of Science and Technology (MOST))、控制學門及醫工學門,在1998年之前,均隸屬行政院國家科學委員會(National Science Council, NSC)工程處旗下之電機學門。自1998年起,始獨立成一新學門,時為工程處最年輕的學門之一。

  2014年三月三日,行政院國家科學委員會升格更名為行政院科技部(Ministry of Science and Technology, MOST),自2022年七月二十七日起,因應行政院組織改造,科技部改制為國家科學及技術委員會電力學門成為國科會工程技術發展處,轄下十九個學門之一,其研究範疇包含電力系統(含軌道工業)、電機機械及電力電子三大子領域。

  電力學門自1998年起之歷任學門召集人(任期為三年),依序包含劉昌煥教授(國立臺灣科技大學電機系)、盧展南教授(國立中山大學電機系)、葉勝年教授(國立臺灣科技大學電機系)、林法正教授(國立中央大學電機系)、陳建富教授(國立成功大學電機系)、張宏展教授(國立臺灣科技大學電機系)賴炎生教授(國立台北科技大學電機系)國立臺灣大學電機系劉志文教授

 

  現任(自2022年起)學門召集人為國立中山大學電機系劉承宗教授。

 

      電力學門近五年專題研究計畫具體數據,詳如表一所示,

 

表一 電力學門近五年專題研究計畫申請件數與通過率;

  為兼顧臺灣產業轉型升級及2050淨零碳排的目標,使用具永續性的再生能源提供電能已成為發展主流。因各式再生能源先天所具備的分散性及受環境影響性等特質,面對此一大量再生能源併入電網供電的趨勢下,將對電網運轉的穩定與可靠性造成相當的衝擊。在全球經濟劇烈變動與供應鏈加速重組的契機下,電力能源作為提供臺灣下世代產業成長的核心基礎設施,必須能夠穩固的提供各產業在發展上需求,以持續在全球經濟產業組件供應上作為關鍵的核心角色的願景。在此一目標之下,對於供應電能的電網因應不同事故下其防衛機制的強韌化,以及在民生、交通與工業所消耗使用的電能資源再生及永續化而言,相關系統的規劃技術及建置實為發展各重點高科技產業成功與否的關鍵。因此對於完整地整合儲能系統、需量反應、再生發電智慧預測技術與虛擬電廠等相關技術的整合資源規劃(Integrated Resource Planning, IRP),將攸關我國產業在國際之核心競爭力。而在降低消耗電能的關鍵措施上,雖然政府持續的提昇對設備機具在操作上的能源效率規範,但仍亟需有更多的高效能電機動力設備元件開發,同時配合深入的能源需求面管理技術研發與法規訂定配合施行以避免能源的浪費。另一方面,針對都會區空污及環保等訴求,全面汰除使用化石燃料的行動載具已是必然的趨勢,對於規劃電動車充電基礎設施與車用移動儲能併網充放電控制,以智能化協調互補再生能源間歇性發電,亦已成為智慧電網重要議題之一。綜合前述針對國家當前能源重大問題之背景及需求說明,電力學門擬持續推動以供電端、電網端、用電端結合綠能與儲能等相關產業發展必須的重點研究,其細項內容包含:

(A)供電端

     A1   綠色能源轉換與系統頻率/慣量調控技術與應用;

     A2   風力與太陽光電系統智慧發電預測與維運技術之研究;

     A3   綠能供電整合儲能設備之備轉容量輔助服務技術;

     A4   大功率電力轉換系統(Power Converter System, PCS)研究;

     A5   高功率寬能隙元件(GaN, SiC)在電源轉換器之應用;

     A6   高再生能源占比下智慧彈性之保護電驛設定及協調。

(B)電網端

     B1   考量電力系統韌性之安全調度控制與穩定度分析技術;

     B2   即時且透明之電力交易平台機制研究規劃;

     B3   整合再生能源與儲能設備之微電網系統研究;

     B4   運用AI及資通訊技術於電力監測、故障診斷、節能與需量反應研究;

     B5   虛擬電廠於整合資源規劃及結合雲端網路控制技術研究;

     B6   整合EMS SA/RTDS進行電網運轉風險及韌性分析技術。

(C)用電端

     C1   消費性電子產品與系統之先進電源轉換與驅動技術;

     C2   用電設備之節能與管理技術;

     C3   電動車智慧充放電基礎設施與G2V/V2G調度控制技術;

     C4   電動車馬達驅動控制技術;

     C5   具IE4以上操作能效等級之高效率電動機技術開發;

     C6   電機控制之系統單晶片設計研究。

     C7   高功率高效率無線電能傳輸。