〈新聞〉善用太陽能 打造未來新動力

自從工業革命以來,全球各地對於石化能源的應用越來越廣泛,需求量也越來越龐大,但這些資源總有耗盡之日。雖然透過科技發展及使用方法的改變,危機有趨緩的發展,但發展替代能源也是刻不容緩的事情。而其中,太陽能的應用則是替代能源中發展較早,技術較為完善且規模較全面的範疇。

台灣由政府單位推動 以政策刺激太陽能導入

全球各地都有日照機會,因此太陽能是可輕鬆取得的替代能源,而且在不斷的研發中,太陽能面板的發電效率及使用方式也越來越多樣化,也有越來越多的實際應用範例出現


位於弗萊堡的Heliotrop是融合太陽能發電及建築技術的建築物,建物本身會隨著時間轉動,讓位於屋頂的太陽能面板能夠隨時對準太陽,發揮最大的發電效益。攝影:Andrewglaser

台灣的太陽能產業在全球也佔有一席之地,在台灣也有不少導入案例,例如高雄不斷鼓勵公私建築物屋頂設置太陽能面板,讓許多老舊社區不但能夠降低能源使用量,甚至還可以將電力賣給台電,得到一定的獲益。

2011年落成於成功大學力行校區內的綠色魔法學校,就是利用節能技術降低用電量的最佳實例。在設計建造時採用了13種綠建築設計手法,最後其節能效果達到令人難以置信的65%目標。除了採用多種方式降低空調耗能外,更在崇華廳屋頂裝設可隨季節變換調整角度的葉片造型光電板,不但兼具美觀與設計理念,同時進一步減少了該建築的能源需求量。

在太陽能的應用上,北部也不落於人後。台北在2014年通過並實施綠建築自治條例,規定建築面積達一千平方公尺者,應於屋頂設置太陽能光電發電設備,也是利用公權力促進太陽能發展及應用的實例。

除此之外,我們也可以看到在台北市街頭有許多路燈都已經加裝太陽能發電面板,白天所吸收轉化的電能在夜間便能用於街道照明之用,讓街道照明更為環保。

弗萊堡從生活細節 打造歐洲太陽能首都

歐洲在環保議題上一直是領先全球的,而德國弗萊堡更是有歐洲太陽能首都之美稱。在當地無論是房屋、足球場或是工廠,都可見太陽能面板的蹤跡,幾乎所有的電力都是由太陽能所供給的。

談到弗萊堡就不能不提知名的向日葵太陽能樹屋Heliotrop,外觀呈現圓柱體形狀,屋頂則是花園與太陽能面板。該樹屋透過機械結構隨著太陽運行而轉動,因此屋頂的太陽能面板能以最佳日照角度對準太陽,隨時都能獲取最豐沛的太陽能。

德國一直在政策上積極推動替代能源,根據歐洲太陽能發電業者團體Solar Power Europe的統計,2014年全球太陽能發電市場的新導入量比2013年增加了4,013萬仟瓦,再度創下歷史最高紀錄,而德國的電力來源有超過7%是由太陽能發電。

歐洲到2014年為止,太陽能的累積導入發電量已經來到8,900萬仟瓦,是全球各區域中最高者,而佔全體發電量3.5%也是位居領先地位。不過大陸則是藉著成熟技術及政府的大力推動,2013至2014年大幅增加了1,060萬仟瓦的發電量,是不容小覷的區域。

大陸以政府力量大力推動替代能源

雖然截至2014年底,大陸的太陽能累積導入發電量尚不足其發電總量的1%,但是我們卻可以看到由大陸官方積極推動包含太陽能在內的替代能源的決心。

由於大陸幅員遼闊,有許多地方日照時間長且氣候穩定,相當適合太陽能發電,因此官方積極地推動太陽能發電相關項目,預定2015年底要達到200個綠色能源示範縣的目標。

例如2008年在北京奧運會期間,蘭州開創科技首次大規模採用快速更換電池的方式,而非傳統的充電模式替電動車提供動力來源;2010年他們也在上海世界博覽會及廣州亞運會提供服務,截至目前為止,已經在大陸50多個城市提供產品及技術解決方案。

較為特別的是,他們的供電來源幾乎都採用太陽能系統,發電量可達到2,000仟瓦,每年平均發電190萬仟瓦,多餘的電能則可以透過電池儲存,另外搭配風力發電系統,建構出完整且自給自足的電網。白天當太陽能及風力充沛之時,會優先採用風光發電系統的產能,替整個廠區供應電力,並將多餘能源儲存到儲能電池及電動汽車電池中,作為儲備系統;到了夜晚時,就改由電池及傳統交流電共同供電,達到降低資源消耗的目標。

雖然全球各地都積極推動太陽能發電作為替代能源,但是我們可以發現太陽能應用的比率依然偏低,而造成這種現象的最主要關鍵還是在於發電效率、品質及價格。太陽能產業是需要高技術水準及人才的產業,同時也需要其他產業甚至官方的配合。因此在推動初期除了大量的資金及人才挹注之外,還需要政府的補助才能成事。另外,相對於傳統的火力及核能發電而言,大規模的太陽能發電所費不貲,自然更無法快速讓人接受。

就目前來說,太陽能產業還是需要政府及大型企業共同扶植培養的。不管是人才、材料科學、建置架構及解決方案等,都還有許多待開發的空間。甚至像歐洲的部分應用案例,都已經將太陽能相關技術融合到建築美學之中,構成一種新世代的建築風格,而這也是未來可以發展的方向之一。

引用來源:DIGITIMES中文網