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近年來,太陽能總是全世界討論未來能源時所不可缺的議題,而相關廠商的股票更是一飛沖天,在太陽能成為未來能源的新寵兒之際,我們有必要來了解,國內外對於太陽能運用於住宅的狀況。

 

潔能與節能

 

台灣是個蕞爾小島,本身沒有太多的資源與礦產,因此自主能源的開發有限,且由於產量不多,成本效應往往不高。根據經濟部能源局的資料顯示,目前台灣地區的能源進口依存度高達97%,且總能源中的88%都是化石能源,不但容易影響環境生態,也容易受到原物料的短缺而造成價格上的波動。

長期觀察環境與生活相關議題的德國汗得學社(HAND Initiative e.V.)社長胡湘玲表示,太陽能不但是種乾淨的能源,也是種自然能源。藉由太陽能的使用,我們可以兼顧環保與節能的目標。

 

德國的發展經驗

 

胡湘玲指出,德國是歐洲發展太陽能光電堪稱成功的國家,因為德國「再生能源法」保障電力回收價格,特別是太陽光電為期20年的高回收價格,並且提供太陽能光電投資者極低的貸款利率。

德國當初在發展太陽能時,一開始是以國內市場為主,一方面教育德國人如何來使用太陽能;另一方面讓其國內製造太陽能相關設備的廠商能生存下去,此舉不但令德國人接納太陽能的使用,視為日常生活的一部分,也讓製造的廠商能順利發展、提升技術,製造出雙贏的局面。

德國政府從1999年至2003年底,由「聯邦經濟部」與銀行合作,以極低的信用貸款補助太陽能光電設備的使用,稱為「10萬戶屋頂太陽光電計畫」。藉由此計畫所達成的太陽能光電系統裝置,每年約可減少10萬公噸的二氧化碳排放量,所生產的電力可供5萬戶四口之家的家庭用電,成果卓越。

 

台灣發展太陽能的優勢

 

工研院太陽光電科技中心指出,台灣位處亞熱帶,日照豐沛、緯度適中,全年日照量充足,加上台灣半導體的製造能力,產品品質高,比起世界上其他國家,台灣在先天環境與相關工業配合上的確占有不少優勢,因此適合發展太陽能。

經濟部能源局對於國內發展太陽能光電系統有制定相關的補助辦法,凡是個人、法人及政府機關新設或擴增太陽能光電發電系統,都能向政府提出申請補助(詳見太陽光電資訊網http://solarpv.itri.org.tw/)。台南縣於今年6月間打敗台北縣和嘉義縣,從經濟部能源局推行的「陽光電城(SolarCity)」計畫中脫穎而出,獲得1億5千萬元的經費補助,未來將在高鐵台南站特定區,興建相關的太陽能光電設施,其中光電天幕廣場將橫跨80米大道上,建築長160米,高度50米,可望成為全亞洲第一大的光電建築。

 

如何使用效益最高

 

太陽能光電板可不能隨便裝,不當的裝設可是會讓光電板的日照效益事倍功半,文化大學建築及都市計畫研究所副教授溫琇玲表示,由於所處緯度的不同,因此太陽能光電板的架設角度也會影響到光電板吸收陽光的效益。

若是處於赤道上,光電板須平放在水平面上的日照效益最高,而台灣位於北回歸線上,緯度為北緯23.5度。加上白天太陽由東方升起後,行進的軌道會在台灣的南方,所以架設太陽能光電板將板面朝南並將仰角設定為23.5度,將可以得到最大的日照效益。

另外要注意的是,在架設太陽光電板的場地周圍,須避免建築物、植物或其他可能會遮蔽太陽光照射太陽能光電板的遮蔽物,以利太陽能光電板可以完全接收太陽光達到最大的發電效益。

 

太陽能發展上仍需努力之處

 

太陽能光電雖然取之不盡、用之不竭,但目前的問題是其光能轉換電能的效率過低,此外,目前普遍存在蓄電池蓄電能力不佳的問題,加上太陽能光電板所產生的直流電轉換交流電的過程中也會耗損電能,因此部分學者認為純粹以設備的回收報酬率來說並不符合經濟的效果。

其次,太陽能光電板在製造的過程中會產生劇毒與污染,因此,學者們也一再強調,要真正達到節能的目標,不是只有裝設太陽能發電板,而是必須結合其他節能的方法,在生活中以最舒適的方式來落實環保,讓家居生活更具意義也更為健康。

 

太陽熱能

 

太陽能的使用通常分為太陽熱能與太陽光電兩種形式,太陽熱能是用集熱板將太陽能光轉換成熱能使用,就像以往在南部透天厝上常見的太陽能熱水器。

太陽熱能主要的使用原理是利用陽光照射在深色的物體上就會加熱物體的原則,大約12至15平方公尺的平面太陽能集熱裝置,就足以提供1到2個家庭,每人每天80至100公升的熱水需求,但由於冬天的日照量較低且熱能散失較快,所能提供的熱水量大約是夏天的50%至60%。

資料來源:天下文化出版《太陽房子》

 

太陽光電

 

太陽光電是運用矽晶片將太陽的光能轉換為電能,利用太陽電池吸收0.2μm~0.4μm波長的太陽光,只要一照到光,晶片瞬間就可輸出電壓及電流。但由於太陽電池所產生出的電屬於直流電,因此必須加裝電流轉換器,將直流電轉換成交流電,才能供電至家中各項電器用品。

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