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| 南台灣的太陽好耀眼 |
| --研發太陽能專家投入熱情，就是要它未來有能量***文/王雅湘 |
一個北部人，一個長時間在台北工作的南部人，同時選擇南部做為他們對太陽能研發的熱情基地，在這裡，他們期待再生能源越來越被重視，也看好太陽日射量高而產生的電力，因為他們認為太陽能的發展，台灣有趨勢，南方有潛力。
任教於南台技術學院時期，艾和昌老師就以研發太陽能電車而受到矚目，到近年於高雄應用科技大學模具工程系擔任副教授一職，仍是主導教育部南部太陽能學校的關鍵人物。研發太陽能車近10年的他，為了阿波羅號，曾經掏盡自己的積蓄，為了能在國際上嶄露頭角，讓台灣藉由太陽能車與國際再生能源的科技接軌，連續兩年參加世界大賽，只想打響太陽能車，引起大眾對太陽能的關心。
同樣也是美國密西根大學畢業的高雄大學都市發展與建築研究所的劉安平副教授，對於太陽能如何能有效地運用在建築上，有其長時間的觀察與研究，為了使自己的研究可以讓更多學子參與，三年前從中研院離職，離開長時間工作的台北，回到高雄老家，繼續從事太陽光照射的角度、太陽路徑與太陽能電池能夠更有效益發揮，在建築上給予設置太陽能光電的參考基準，他盼望未來的建築物能夠更節能、更能善用太陽光能。
●太陽能發電比風力優勢
在新啟用的再生能源教室裡，艾老師拿著各種再生能源的教具解釋著再生能源所需的相關設備，首先他拿起裸晶，也就是太陽能光電板的組成份子，說明台灣在太陽光電的製程，目前台灣沒有矽原料的提煉，此產業在國內最上游的製程算是以生產矽晶圓為主的中美矽，然後再由南科的茂迪、益通，以及旺能、綠能等公司製造太陽電池，再由中國電器、道能、興達等太陽電池模具製造商製成光電板。
接著他拿起風力發電的教具，表示台灣也發展風力發電，不過風力發電要考量設置的位置與角度，因為它轉動時會產生噪音，所以一般傾向選擇離岸的地點，再加上葉片需要定期維修，否則無法發電，噪音與維修兩種因素，比較起來太陽能發電就顯得簡單多了。劉安平更指出風力發電的機具，其設置的地點不僅要風向準確，風速也須保持一定，否則風量不穩定，所產生的電力也是有限。
不過一般質疑太陽能所產生的電力不及風力，艾和昌解釋道，由於太陽能的裝置較為零散，不像風力一裝設就是好幾座，所以會有太陽能供應的電力似乎比風力還少的情形，他認為，未來的4、5年會有群聚的現象產生，以德國而言，一些區域共同裝設太陽能，在房子的貸款及利息上，政府都特別有給予優惠，這樣產生的電力就比較多。
歐盟如何預估未來四五十年，在能源使用上的比例，以太陽能而言佔40%、生質能為30%、風力15%、氫10%，化石能只剩5%，在將來太陽能為能源使用的主軸下，他強調，以台灣的緯度是很適合太陽能發展。
●南台灣的日射量高
長時間觀察太陽路徑、日照角度的劉安平表示，在北回歸線與南回歸線之間，由於太陽直射距離較短，所以日射量較高，雖然歐洲國家在夏季日照時間長，但是其單位面積的直射量仍比位於北回歸線的台灣少，雖然會依據封裝晶片的玻璃反射角度而產生不同的電力，但是基本上仍有日射量的優勢。若再將台灣的地域來區分，由於雲層的關係，台北地區(北緯25度)受東北季風影響，冬季期間通常是陰雨天氣，太陽能集電板的效益較低，而高雄地區的天氣晴朗，不影響陽光照射地面。
艾和昌將南北做比較，他指出北部人口稠密、南部透天厝多，並且有許多開闊的空間，更適合開發太陽能，以太陽能熱水器為例，透天厝的裝置就來得比大樓容易，因為不會造成電費分攤上的問題，還有南部土地廣闊，未來我希望可以在設置太陽能發電廠，產生更多的電力。
●靠太陽能很貴？
能源局從89年展開再生能源５年示範推廣計畫，雖然有一些設置產生再生能源的獎勵辦法，艾和昌表示，但是由於台灣電價便宜，再生能源的裝置費用高，相對地設置的意願就不高。劉安平則說明，目前國內每1仟瓦(KW)發電量的太陽能電池系統其裝置成本大約新台幣30萬元，每1仟瓦發電量太陽電池模組的面積約為9平方公尺，可說是相當昂貴(33,000元/平方公尺)的投資，不過利用太陽能發電，在台灣1瓦的發電成本約5.5美金，其實與國外的成本已相差無幾了。
從事能源研究者總以長遠的角度來觀世界，艾老師認為，若未來石油能源越來越少，電費升高的情況下，其實以太陽能產生電力的經濟效益，是划算的。況且，歐洲預估2020年希望能將再生能源與石化能源的比例調整至各半，這也是未來的趨勢。他進一步說到矽晶片的價格，歐盟這十年來已跌到只剩原來的十分之一，這一兩年是因為歐洲的需求增旺，才導致價格再提升。
●推廣太陽能要紮根
教育部的太陽能計畫目前在南北設立發展的重點學校，今年1月7日於高雄應用科技大學掛牌成立為太陽能學校，未來要引進歐洲國家相關的再生能源教材，培訓高中、國中小老師，可以將再生能源的觀念教導予學生，艾老師表示，台灣對再生能源相當陌生，所以應該從教育訓練著手，培養種子老師，不過由於再生能源的教具模組，難以商品化，所以太陽能學校將協助老師做教具模組，而太陽能學校的第二任務就是技術開發，有生產太陽能電池的實驗室，有焊接、封裝的功能，具有產業級的設備，今年的11月，這個台灣唯一自動化的太陽能電池焊接封裝設備將可運轉，艾老師希望未來這台機具有3個月的時間從事科教活動，剩餘的9個月製造電池模組，做為技術提升的訓練。
談到能源政策，艾和昌則認為台灣的能源政策遠遠落後於其他建設，缺乏長遠計畫。留美的劉安平，以美國為例，1982年當時能源危機引發美國政府鼓勵能源的研發，所以不斷地有人研究，不斷地再更新技術與理論，然而台灣不像美國持續的研發能源的運用與技術，由於沒有扎根的觀念若遇上能源問題很難有立即的成效，因為，能源政策需要長時間的規劃。
●改變觀念從用它開始
台灣對於再生能源很陌生，就如同1984年的瑞士，當時為了提升對太陽能源的使用，隔年舉辦太陽能車賽，因為參與的隊伍相當熱烈，從此引起多數人對太陽能的關注，是史上紀錄最早的太陽能車競賽。從歷史中，艾和昌找到了參與太陽能車與推動拉力賽的構想，從阿波羅一號開始，他帶著學生製作太陽能車讓他們實際了解太陽光電，而且還在2002年從台南往返台北走了700里路，創了台灣在太陽能車路試挑戰成功的歷史紀錄，2003年更是挑戰了世界太陽能車挑戰賽，開創了我國首次的參賽紀錄。
參加多次比賽的艾和昌，看到了藉由拉力賽與展現成果，並與國際能源科技接軌，所以他決定我們自己來辦，已向教育部提出舉辦2006年世界太陽能車拉力賽的企劃。
除了以太陽能車推廣再生能源的觀念外，實際運用在建築上也是未來的趨勢，劉安平認為台灣的建築師也需要有節能的觀念與設計，太陽能光電板的裝置立面要如何擺設，要採用什麼角度，他近年有相關的研究可以供建築設計者有參考的依據，他強調電池立面的美觀、量體的和諧、結構安全、構法簡潔、維護清潔容易、修繕更新簡便等，以及能否真正提供室內空間遮陽或自然採光的功能，並兼具電力生產功能，都是考驗設計建築師的統合與專業能力的部分，也是未來節能建築應該著重的方向。
此外，劉安平認為台灣的廠商在研發晶片上，還可以在電池模組效能上做持續的監督，他表示，光電板的壽命有強化玻璃的保護，可以用上20、30年，但是蓄電的電池壽命大概只有2~5年，所以要不斷地更換電池，也是使用太陽能光電無法普及的原因之一。他指出部分裝設太陽電池的建築，在使用上出問題時，無法有效產生電量，由於對設備不了解，導致設備閒置，甚至流於裝飾品，所以他希望未來加將監控太陽能光電的相關設備或軟體，不過對台灣而言它還算是新的產品，還有很多可以改進的空間。
先進國家看待能源，比水跟食物來得重要。從這個觀念出發，我們也是該好好來思索能源的未來。
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