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向太陽要電--探索電力城的奧秘
文/王雅湘
以南台灣日照時間長,日射量高的優勢,存有發展太陽能的好條件。國內不論是公部門或是私人機構也逐漸思索,這種天然能源的利用,是不是一種新的發電方式?不論是產品的安裝者,或是使用者都還處於摸索的階段,但總是踏出了依賴石化能發電的範疇,太陽能的利用如何開展一條新的能源新路?未來是不是能有更茁壯的規模?
●範例一:高雄大學法學院、學生宿舍統統用太陽能
  強調綠建築、尊重自然生態的高雄大學,在創校之際就朝著這條路走,因為是新的學校,許多構想也較能在一開始就先行籌畫,都市發展與建築研究所在三年前法學院要興建時,決定將它設計得更具節能功能,所以決定裝置太陽能集電板,以降低對電能的使用,在法學院的南棟側面牆上設計有數片光電板為3.84 kw千瓦容量,屋頂設有多晶矽電池為6.72 kW,北棟則是單晶矽電池為15.84 kW,而北棟到目前為主累計發電量為2853.5 kWh(度),而這些電力使用於北棟1~3樓走廊的照明負載用電量有532.6 kWh,佔其太陽能北棟總供電量約佔11%,大部分產生的電力都是直接注入大樓供電系統的其他負載用電。至於南棟的累計發電量為1141.6 kWh(度),有6成的電量供中庭花園的景觀照明負載用,剩下的才做為大樓供電系統的其他負載用電。截至7月22日約2個月的發電量為3995.1 kWh(度)。若暫時以目前的2.3個月的總發電量來計算每個月平均發電量為1737 度,每年可節省20844 度,學校用電全年的平均值每1度約為2.2元,合計可省下4萬5千多元。
  另外,高雄大學在兩棟學生宿舍裝置真空管式集熱器的太陽能熱水系統,都市發展與建築研究所也針對不同的點進行偵測,一般熱水形成的過程是經集熱器加熱後送入儲熱水槽內保溫,再分送至各宿舍房間,進入浴室的電熱水器的水源供應口。當水溫度不足時(設定溫度60℃)由電熱水器輔助加熱。但是根據都市發展與建築研究所的研究,因為夏季洗澡不用太高溫,冬季較需要溫度高的熱水,理想上應在夏季設定較低溫度,如45℃左右,而在冬季為較高之溫度如55℃等之設定,比較達經濟效益,而目前是不論氣候一定要加溫到60℃才行。不僅冬夏季需要熱水的溫度不一樣外,熱水器提供的熱水溫度,在夏季時熱水溫度最大可高出冬季之最大值約20℃。可見太陽能熱水器的設備需要因應季節而有所調整,以發揮最大效益。
光電裝置總容量:26.4 kW
裝置費用:900萬,能源局補助約一半
啟用時間:民國 94年5月13日(此為有完整紀錄開始)

●範例二:崁頂鄉有太陽能游泳池
  為了響應政府無污染環境與替代能源的政策,92年公所決定在游泳池安裝太陽能電力系統,將其產生的電力供游泳池照明使用,建設課吳國良課長表示由於游泳池周圍均無遮蔽物,陽光射效率佳,被認為很適合太陽能發電,不過我們選擇沒有安裝蓄電池的系統,因為那樣成本較高,而這裝置的總容量大約供應內部約10盞日光燈,通常做為停電時緊急供應之用,像這次海棠颱風肆虐的那幾天,我們這裡停電,就靠太陽光電。
  鄉內不僅是游泳池的照明靠太陽能發電,還有5、6盞的路燈也是使用太陽能的,因為鄉長希望推廣再生能源的觀念,所以在鄉內部分建設上,把它考量進去。而且吳國良表示,不過產生的電力較少,往往在比較早天黑的冬季,較不易供應到天亮,照明度也比市電來得弱,但是推廣使用太陽能設備,可以鼓勵相關廠商從事產品的研發,因為目前相關的設備成本仍高,產品越是量產就可以降低成本,也能提升研發技術,他指出,德國、印尼等許多國家都在使用太陽能產生電力,台灣應該也可以朝此發展。
  此外,鄉公所還有一台將太陽能由光電變成電力能、烘乾食品的太陽能乾燥機,農業課王課長說這台機器由屏科大陳和賢老師研發,將傳統利用太陽能收集器加熱空氣的方式,提升為電力使用,而將乾燥機採用高透光率的玻璃,使其充分受到陽光的照射,完全充分利用太陽能,這樣的烘乾方式不僅衛生,而且還能保持原有的食品風味,陳老師還希望未來東港的櫻花蝦,也能利用此種機器來烘乾。由於鄉內多以務農為主,在生產過剩之餘,可以利用此機器來製成加工品,目前大多數以烘乾苦瓜製苦瓜茶居多,課長還笑說,鄉內有一自然公園,鄉公所在裡面種植許多花草,每半年就會採收檸檬香茅,利用乾燥機烘乾作成枕頭,送給鄉內的托兒所,屏科大的學生也常來這裡學習操作此機器,看來大家都樂在使用太陽能乾燥機。
裝置總容量:10kw(千瓦)
裝置費用:公所負擔150萬元,能源局補助約一半
啟用時間:民國92年6月?

●範例三:非要太陽能不可的湖內鄉陳宅
  76歲的陳老先生可以說是花了大把積蓄,為太陽能付出的獨特人士,既不是從事此專業人士,也非公部門,就僅僅是自宅,他也要很環保。陳老先生的兒子轉述了當初父親的想法,他說父親認為南部陽光充足,太陽能又是免費的能源,希望以自己為範例也讓別人能效法,回饋社會,所以就有裝設的構想,不過有非做不可的意志是到日本旅遊,見識了日本友人使用太陽能熱水器的普遍,讓他更是興起了裝設太陽能光電與熱水器設備的堅定決心,陳家兒子還表示,當初父親極力主張裝設,還表明如果大家有意見,他要自己拿出退休金來完成他的節能願望,所以,就在去年完成了88片的太陽能光電板和三片平板集熱器等相關裝置,總共花了200萬左右。由於這樣的規模以自宅來說,也算是少見,所以幫陳家裝置的廠商、以及發展蓄電池的廠商也都相繼來陳家參觀。
  陳家也是在裝置之後,才對完全陌生的再生能源發電系統慢慢有所了解,陳先生表示,其實到現在都還在摸索,不只是他,連裝設的廠商都是,他常常與廠商保持聯絡,若欲使用上的問題,彼此互相討論,他有條理地解說,電力到底是怎麼跑的,他說當太陽光電的電力不足時,電路會自動切到市電以維持家中的用電量,其實以夏天來說,基本上太陽能光電都是可以維持家中用電,他常觀察此系統的顯示表,若發覺太陽能光電存量不夠的時候,他們就會盡量少用電,如不必要的電器使用或電燈等,就會在用電上有所提醒,也慢慢養成了他們節能的習慣。
  近一年的使用經驗,他說集電板上有灰塵也會影響系統的效能,還有如何使用蓄電池也會影響它本身的壽命,由於蓄電池成本也高,他正留意如何將它的蓄電功能發揮又能拉長使用年限。
  到底裝置這些設備與可以節省的電量比例是說少,他笑著說,200萬的設備若以短期來看,他認為是不划算的,他建議政府應該鼓勵民間發電,然後以高價購買電力,如此不僅可以鼓勵民間開發其他的能源,也可以為有限的能源提出解套的方法。
裝置總容量:6.6kw(千瓦)
裝置費用:自行負擔100萬元,能源局補助約99萬
啟用置時間:民國93年9月?

●範例四:未來的陽光電城
  陽光電城計畫全國共有18縣市提出申請,去年經濟部能源局聘請專家學者組成的評選委員會進行複審後,評選出台南縣、台北縣及嘉義縣等三縣進行為期六個月的陽光電城規劃設計,決選結果由台南縣獲經濟部評選第一名,將獲設置補助經費1億5千萬元。
  台南縣此次能夠在評選中脫穎而出,一般認為與台南縣政府推展建材與建築一體型太陽光電發電模板組的成功有關,台南縣政府配合推動全國能源會議結論之再生能源政策及符合世界潮流觀念,利用縣府立面大樓將光電板以內嵌式融入建築,設置於縣政大樓正立面,整個太陽光電板設置總容量達12.42kW,已可提供縣府一樓大廳用電。
  有了縣府立面大樓光電板設置成功的經驗,隨即提出陽光電城計畫的申請,台南縣政府將以BOT方式引進民間投資興建國際觀光旅館方式,來興建硬體結構,上面設置光電天幕橫跨高鐵站前80米大道;目前已有本地一家具代表性企業與縣府簽訂國際觀光旅館投資意願書,旅館興建工程可望在今年底動工,連同光電天幕設施,預定96底前完成。
  台南縣長蘇煥智在評選專案報告中指出,台南縣提出陽光電城計畫,規劃在高鐵台南站特定區設置,因為高鐵台南站特定區是2008台灣博覽會主辦場地,縣府將以Eco-City理念,結合太陽能再生能源應用系統,打造陽光電城示範區,以綠色城鄉概念形塑一個台灣人的永續發展生態城市。台南縣的陽光電城計畫有主題街道─陽光走廊、日光大道,動線與視覺交會的光電天幕廣場,及結合陽光、空氣、水、太陽能、生態景觀的永續生活示範區。
  蘇煥智說,台南縣陽光電城計畫位於台博場地,以生態城市的理念,結合太陽能再生能源應用系統,打造陽光電城示範區;陽光電城計畫案的主題建築─光電天幕,設計依太陽最佳照射角度23度配置,橫跨高鐵站前80米大道,建築長向達160米,高度50米,是專為陽光電城打造的光電建築,有機會成為亞洲第一大的光電建築。(顏良)


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