AI驅動微藻樹城市碳匯與韌性能源公共服務平台

G 永續轉型

申請編號
73
隊名
藻向淨零
聯絡人
羅昇宇 ・0983558603 ・sluo0747@gmail.com

在官方系統開啟此提案

AI 輔助評估

摘要
在校園與公共空間設置500L微藻光生物反應器「微藻樹」,結合太陽光電、儲能與AI控制,作為可視化城市碳匯節點並提供儀表板。
實質空洞
否 — 有硬體與數據,但固碳數字嚴重高估
卡詞
否
治理樣板
否
類似前案(有沒有別人做過)
塞爾維亞Liquid3(600L太陽能微藻城市家具)與墨西哥BioUrban微藻人工樹已商轉多年;本案加AI/MPC與儲能、開放資料,屬改良非首創。
性別影響
全案未觸及性別;四人團隊亦無性別分析,此構面幾乎不適用。
DEI
成果僅以QR Code與網頁呈現,排除數位弱勢與視障者;部署集中都市校園,鄉村與非都會區受益有限;維運負擔落在公園與工務單位。
STS·社會影響
固碳數字來自模擬情境而非實測,「23.65座大安森林公園」邏輯不通;未交代CO₂來源、採收藻體去向與設備生命週期碳排,公開展示恐成漂綠並排擠真實減碳作為。
AI 使用
為單一500L槽體堆疊CNN-BiLSTM-Attention、MPC與YOLO,資料量與10週期程難以支撐訓練,傳統控制即可勝任,AI必要性存疑。
資安隱私
個資風險低,但IoT/MQTT與公開儀表板未提及認證與加密,減碳數據自報無第三方稽核;公共空間的CO₂鋼瓶與儲能電池安全未評估。

初審

總分 可行性 社會影響力 創新性 提案團隊多元性 資料治理思維
5.51 8 2 8 1 2
評語
太陽能養固碳設備,能回饋給市電的電就變少了。藻類固碳不易長期封存。教育用途大於實質節能減碳。
筆記
Fancy但用處不大。
初審會議筆記
(無)

工作坊

筆記
(無)

決審

總分 可行性 社會影響力 創新性 實作進程驗證
(無) (無) (無) (無) (無)
入選
否
評語
(無)
筆記
(無)

同團隊提案(團隊 2) 待查證

同主題提案(主題 30:微藻碳匯與光電)

壹、隊名及題目

一、隊名
藻向淨零
二、題目
AI驅動微藻樹城市碳匯與韌性能源公共服務平台
三、提案對應之徵件構面
永續轉型
四、團隊要解決的問題?
臺灣城市淨零目前面臨三個缺口:第一,公共空間的碳匯多仰賴既有綠地,單位面積吸碳能力與可量測性有限;第二,再生能源、碳捕集與能源管理常各自運作,缺乏可在校園、公園與公共建築落地的整合載體;第三,政府雖已開放氣象、空品與電力資料,但尚未充分轉化為可即時調度的減碳服務。本團隊以第二代「微藻樹(Microalgae Artificial Tree, MAT)」為核心,將500 L模組化微藻光生物反應器、太陽光電、混合儲能、感測器、AI智慧控制及碳管理儀表板整合為城市分散式碳匯節點。系統依光照、溫度、pH、CO₂、能源供需與電網碳排動態調整曝氣、循環、遮光、採收與儲能策略,使公共空間可同時提供可視化固碳、再生能源利用、環境教育與淨零治理功能。
五、本提案是否屬於尚未進行、且尚未成立標案、未申請政府相關預算之計畫,階段性計畫亦同
是
六、前題若選否,請敘明招標機關、計畫名稱、計畫工作內容與本次精進內容

貳、聯絡人資訊

聯絡人姓名
羅昇宇
聯絡人電話
0983558603
電子信箱(Email)
sluo0747@gmail.com

參、提案內容說明

一、可行性

(一)已有隊員人數(含聯絡人)
4
(二)團隊成員及任務分工?
(三)參賽隊員中是否有「歷屆獲獎團隊或初審入選者」?
否
(四)參賽隊員中是否有其他之獲獎證明?
否
(五)請說明您的提案「已使用」哪些相關資料?
政府開放資料:已使用台灣電力公司「溫室氣體排放係數」及再生能源發電公開統計,作為市電碳排與再生能源供電情境基準;並參考環境部公開空品資料建立城市環境背景值。 自備資料:已建立微藻生長、CO₂供氣、光照、溫度、pH、循環流量、採收/稀釋、PV-HESS發電儲能、設備能耗及碳排資料,用於AI控制與碳效益模型。
(六)請說明您的提案「後續驗證期間」預計使用哪些相關資料?
政府開放資料:驗證期間預計介接中央氣象署氣象/日照資料、環境部AQI即時資料、台電各機組即時發電量及電力排放係數,進行場域外部條件與能源碳排校正。 自備資料:新增微藻樹原型的即時感測、影像、生物量、CO₂固定量、PV-HESS能流、用電、設備故障與維運紀錄,建立場域級數位分身與AI最佳化驗證資料集。
(七)除了上述資料外,是否有需要哪些機關的未開放資料?
否,沒有其他機關的未開放資料需求
(八)針對上述(欄位(五~七))之資料預計應用方式?
政府開放資料將作為微藻樹的「外部環境層」:氣象與日照資料用於預測微藻光照需求及PV發電;AQI與空品測站資料用於呈現場域環境背景與公共服務成效;台電即時發電結構及排放係數則轉換為時變電力碳排訊號,供能源管理系統判斷充放電與市電使用時機。自備感測與生物量資料構成「設備運行層」,由AI/MPC模型最佳化CO₂曝氣、循環流量、遮光、光照、採收與稀釋,同步計算固碳量、再生能源自用率、用電碳排及碳中和操作進度。兩類資料最終整合至城市碳匯儀表板,形成可查詢、可比較、可稽核的場域績效資料。
(九)請說明提案預計實證及落地場域為何,如在中央或地方機關、產業或NPO/NGO等,如何導入公共服務運作?
第一階段以大學校園公共空間作為實證場域,完成500 L微藻樹原型、PV-HESS、感測網路及雲端儀表板的連續運轉驗證,並結合既有光電業者與建築專業合作經驗,檢視結構、供電、維運及景觀整合。公共服務導入方式為將微藻樹設置於校園、公園、行政機關或公共建築戶外空間,管理單位可由儀表板即時查看固碳量、能源自給率、設備狀態與累積減碳效益;民眾端則以QR Code或公開網頁查看即時成果與環境教育資訊。後續可由地方政府環保、工務、教育與公園管理單位依場域需求複製部署,形成分散式城市碳匯網絡。
(十)請說明提案實作期程規劃 (入選後至決審期間)?
入選後採五階段實作。第1-2週完成政府開放資料API串接、資料欄位標準化及場域基線;第3-4週完成微藻樹感測器、PV-HESS與資料閘道整合;第5-7週部署AI/MPC控制,驗證光照、CO₂曝氣、循環、採收及儲能策略;第8-9週完成城市碳匯儀表板、QR Code公開頁面與碳排計算模組;第10週起進行連續場域測試,量測生物量、CO₂固定量、能源自用率、設備能耗與系統穩定性,並依實測資料校正模型。決審前完成一套可操作原型、即時資料展示、前後基準比較及公共場域擴散方案。

二、社會影響力

(一)請說明您的具體解決方案?
提出「AI微藻樹城市碳匯與韌性能源公共服務平台」。硬體以500 L模組化微藻樹為核心,整合透明培養腔體、CO₂供氣、循環與採收系統、太陽光電、混合儲能及IoT感測器;軟體將政府氣象、空品與電力開放資料,與微藻生長及能源資料融合。AI/MPC依環境與能源狀態即時最佳化CO₂曝氣、循環、遮光、光照、採收/稀釋及儲能調度,優先以微藻固碳與再生能源降低排放,再對殘餘排放進行透明碳管理。管理端可掌握設備效能與減碳績效,民眾端可即時查看「今天吸收多少CO₂、用了多少綠電、累積減碳多少」,將抽象淨零政策轉為可看見、可量測、可參與的公共服務。
(二)提案是否回應公民許願池 ?
否
(三)前題若選是,請點選回應之願望名稱
(四)請說明您認為本次提案內容可帶來的影響與效益?
本提案把「碳匯」從年度盤查轉為可即時管理的城市基礎設施。依本團隊更新研究情境,單一500 L微藻樹年淨固碳潛力約920.6 kgCO₂e,約相當20.92棵成熟都市樹木;系統達成碳中和操作指標約105天,傳統圓柱型與螺旋管型光生物反應器則約需6-7年,同尺度累積淨排放可分別降低22.59%與36.85%。與指標性碳匯大安森林公園進行比較,將同等規模下全部換成本提案的微藻樹,有望整體年吸碳量相當於是23.65座大安森林公園,若將除直接減碳外,PV-HESS可提高再生能源自用與局部能源韌性;即時儀表板可支援政府場域績效追蹤、碳管理與維運決策;透明綠色樹狀設計亦能轉化為公共環境教育節點,使民眾直接理解固碳、綠電與淨零之間的關係。
(五)請說明本提案是否具備可複製性及擴散性?
具高度可複製性。微藻樹採500 L標準模組,可依空間、日照與用電需求單棵部署或多棵組成陣列;軟體端採API與參數化架構,只需替換場域座標、氣象站、電力資料、PV容量及運轉參數,即可重新計算能源與碳效益。場域導入不以特定校園為限,可複製至公園、學校、行政機關、車棚、社區廣場與企業ESG示範區。政府端可建立「城市碳匯節點」標準資料格式,跨場域比較每單位面積固碳量、再生能源自用率、設備可用率與生命週期碳效益;未來亦可結合地方淨零自治、環境教育及公共建設更新計畫,從單一原型擴散為區域型碳匯網絡。

三、創新性

(一)請說明本次提案內容跨領域合作或服務與技術之創新程度
本案的創新不在單一微藻反應器,而在將生物固碳、再生能源、儲能、AI控制、碳會計、建築景觀與政府開放資料整合成一項公共服務。相較2025年提案,今年已由概念型「微藻×微電網」整合,推進至第二代樹狀模組、量化碳效益、AI多變數最佳化及可視化治理平台。微藻樹以城市家具/景觀設施的形式取代傳統工業感強烈的光生物反應器,使高密度都市可在不大量新增土地的情況下增加可量測碳匯;同時由能源管理系統依PV、儲能與電網碳排訊號協同運轉,避免「固碳設備本身耗電造成額外排放」的矛盾。跨域涵蓋藻類生物技術、電機能源、AI、碳管理、建築與公共治理。
(二)請說明提案預計使用之工具或平台?
硬體端使用pH、溫度、光照、CO₂、流量、液位、功率及電池SOC等IoT感測器,搭配邊緣運算與MQTT資料傳輸;能源端整合PV、混合儲能與微電網能源管理。演算法以MPC為核心,結合時間序列深度學習預測微藻生長、環境變化與能源供需,並可加入影像辨識監測藻液狀態及PV設備異常。資料處理與模型開發以Python為主,既有電力模型可由MATLAB/Simulink驗證;平台端透過政府開放資料API串接中央氣象署、環境部及台電資料,建立資料庫、碳排計算引擎及Web儀表板。決審展示將提供管理者儀表板與民眾QR Code頁面,呈現即時固碳、綠電、自用率、設備狀態與累積減碳績效。
(三)是否有使用AI工具?
是
(四)前題若選是,請詳實說明提案階段使用 AI 工具之名稱、使用功能及目的與範圍
核心AI包含:(1) CNN-BiLSTM-Attention/時序模型,用於微藻生長、能源供需與外部條件預測;(2) AI輔助MPC,依預測結果最佳化CO₂曝氣、循環、遮光、光照、採收/稀釋及儲能調度;(3) CNN/YOLO類影像辨識,用於藻液狀態與設備/PV異常監測。生成式AI(OpenAI ChatGPT)僅用於提案文字整理、程式開發輔助與介面內容設計,不作為實驗數據來源,也不直接控制實體設備。所有減碳與控制結果均以感測資料、物理限制及實測驗證為依據,保留人工覆核與安全邊界。

四、團隊輔導需求調查

(一)若入圍初選,期待主辦單位提供之協助?
協助確認應用場域可行性 協助跨機關資料取得
(二)若入圍初選,是否需要算力平台或雲端協力業者資源?
否
(三)前題若選是,請說明需要何種算力平台(係指數位發展部數位產業署-數位產業跨域軟體基盤暨數位服務躍升計畫)或雲端協力業者(GCP或AWS或Azure或國網中心)之資源及預計應用內容

五、參考文獻或資料引用來源說明

(一)提案內容是否全為原創內容,或有部分引用相關資料來源?
否,有部分內容或資料來源引用其他參考文獻/網頁等。
(二)前題若選否,請說明本提案中所引用之資料來源及其應用環節,建議以條列方式簡述。
核心方案、系統架構與實驗資料為團隊原創研究,部分外部條件、標準、比較基準與政府開放資料另有引用來源。 1. 台灣電力公司「溫室氣體排放係數」:市電用電碳排換算與基準情境。 2. 台灣電力公司「各機組發電量即時資訊(含外購電力)」及太陽光電發電統計:能源結構、再生能源供應與能源管理情境。 3. 環境部「空氣品質指標(AQI)」及空氣品質監測資料:場域環境背景與公開展示。 4. 中央氣象署開放氣象/日照資料:環境條件、PV發電與微藻控制模型輸入。 5. ISO 14068-1、GHG Protocol及相關生命週期/微藻光生物反應器文獻:碳盤查系統邊界、碳中和操作定義、固碳與比較基準。

團隊成員

單位類型 姓名 單位與職稱 工作項目
學校 羅昇宇 國立成功大學 研究生 主要提案單位
學校 歐庭嘉 國立成功大學 助理教授 主要提案單位
學校 王躍德 國立成功大學 研究生 主要提案單位
學校 陳瑀彤 國立成功大學 研究生 主要提案單位

資料需求

無資料。