擁抱太陽的力量(活動後記)

作者: 
林雅惠 本會秘書

擁抱太陽的力量─居家太陽能應用講座後記

   「人是懶惰的,所以18世紀的工業革命,就是為了讓生活更便利,過程中能源需求也隨之提升。」徐世康講師開場言道。

    產業發展帶來能源需求,過多的需求繼而帶來氣候變遷,讓極端氣候變成常態,溫度上升的影響,小則會增加室內溫控(能源使用)的需求,大則造成的大型氣候型災難發生機率增加,然而重建與救災卻需要耗費更多的資源與能源,周而復始形成一惡性循環。因此8月22日的「居家太陽能應用」的講座裡,徐講師便分別從「氣候與能源」、「善用太陽的力量」、「會讓我的荷包瘦身嗎」、「我家就是小型發電廠」、「再生與重生」五個部分來談居家太陽光電的應用。

    徐講師首先舉國際能源總署(IEA)規劃的減碳情境,預定2050年全球二氧化碳排放必須從570億噸減為140億噸,在2012年統計資料中,比較各種不同減碳方法施行後在2050年預測可達到的效果,可發現「發電效率提昇與燃料轉換」效果最差,僅有1%,依序是「核能發電」8%、「碳捕捉技術」17%、「終端使用燃料轉換」12%,減碳效率最好的則是「再生能源」23%與「終端使用燃料及用電效率提昇」39%, 由此可見再生能源的發展與改變用電習慣才是有效改變氣候變遷的主要關鍵。

    太陽光電顧名思義就是用光發電,徐講師點出,太陽光電重點在有光就可以發電,天氣太熱反而不好,這是一般常見的迷思。講師接著代入太陽光電的三種系統,一是獨立型系統,即沒有使用當地電網需自行發電,像是太陽能行動電源、太陽能手電筒;二是併聯型系統,主要功能在與當地電網併聯,需將直流電轉交流電才能使用,高雄世運主場館即是採用此系統;第三種是混合型系統,將以上兩種類型混合,因主在為了發生天災而停電時尚有電源可用,因此又稱防災型系統。但倘若如果居家有安裝太陽光電,採併聯系統,即產的電輸向台電而非自用,沒光電製造時就不會停電,反之如果是獨立型系統,則沒光電生產且又不無蓄電裝置,則會因此無電可用。

    除了用系統分類,太陽光電尚可從模組分類,一是半導體材料的矽晶電池,另一是薄膜太陽光電模組,考量下雨/雪因素,使用半導體材料的矽晶電池,發電效益就會比較低,倘若使用薄膜太陽光電模組就比較不受雨天的影響,因為光譜吸收效果較好,雨天有光還是可以發電,但因薄膜模組成本較高、高污染性,且耗損速率較快,因此各國還是多以使用半導體材料的矽晶電池為主。

    發展太陽光電的優點除了可以減碳,亦能解決尖峰用電的問題,因尖峰用電的時間多在中午,但也是光電發電最大量的時間,另一優勢是可以提升能源安全與能源自主,畢竟台灣為一小海島,長時間需仰賴進口能源的供給,倘若能發展再生能源,則就能減少進口量,增加自產量。然而,使用此發電也有其缺點,像是系統限制[1]、環境衝擊[2]、需看老天爺臉色,會造成電網不穩定,這也是台電至今不願太陽光電產業過於盛行之由,但徐講師提出,這個必須建立在太陽光電設置數量不多的前

提下,就像德國的太陽光電已近總發電的三成,就不會有電網不穩定的情況出現,且可納入基層電力的估算,顯示這個問題是可以被避免的。而關於尖峰電力不足與綠能推動上,國際尚還有其他市場機制可供參考,像是電錶淨流量(Net Metering)、電錶時間計算(Tim of use metering)、租稅優惠(Tax Incentives)。

    台灣因地狹人稠,所以政府並不鼓勵設置地面型太陽光電,躉購費率較低,約4.7~4.8元/度,屋頂型太陽光電若在10瓩以內,躉售電價約在7元。地域適合性,則以台灣中部效益最好,台南、雲彰、澎湖皆很合適。徐講師也提供給大家五點評估法,做為簡易評估自家是否適合裝設太陽光電:

  1. 家裡屋頂ok嗎─1瓩需3坪空間(4片太陽能板),因此30坪約可估算6~8瓩,需預留維修走道以便日後維護保養;雨遮高度(無牆)三米內可,違建不可;若加裝太陽能板可有隔熱、擋雨、減少漏水等功用;南向的方位不可有大樓或大樹遮蔽物,並以AM9~PM3不要被遮陰為要。
  2. 躉售或自用─若裝設5kWp,成本40萬元,若每年發電1200kWh/kWp,平均每年花費1萬元維護,則20年成本60萬元,發電量為120000kWh,因此每度電成本約5 NTD/kWh,因此現實施行的電價考量,自用電還是不划算的。
  3. 需要蓄電以備不時之需嗎?(你需要多少電?)─不需看過去與當下使用多少電,而是要評估日後未來十年內需要多少電。
  4. 有多少預算─設置成本7~9萬/瓩,同時施工品質會影響到成本設置價錢、維護成本,清洗粉塵…等問題。
  5. 常見維護知識─像是豬舍因老鼠多,易發生老鼠咬斷線路等狀況,但只要有光,太陽光電就會持續不斷電的在發電,在此情況下,斷掉的線路端就容易起燃引發火災;需定時清洗或擦拭面板,以避免發電效率降低的現像,清潔部分用弱酸對玻璃性質的物品沒有影響,但鹼性液體(ex.小蘇打)會讓面板產生受損。

    徐講師言道,在推行太陽光電現實面上,因行政程序繁瑣,往往也會造成申請意願降低,尚須考慮的因素還有銀行融資、回收年限、投報率、維護成本、妥善率、設置的擔保或抵押品、20年租約…等問題,台中以南的貸款較易、若大樓或集中型住宅,則需土地與房屋所有人同意,有很多因素需進行評估。但因各縣市地區施行的政策不同,申請的難易亦有差異,目前最容易通過的縣市為台南,台南更訂定補助設置太陽光電系統實施計畫,提供民眾與企業太陽光電系統設置補助,目前已有五個宜居綠能城市,第一個陽光電城社區─騰揮A+家社區設立短短幾年,目前已有20戶加入設置太陽光電的行列,總設置容量為173瓩。

    這顯示了唯有提升民間自主發展綠電的意願,才能有效減低石化燃料的使用、抑制氣候變遷,而非只有光談能源自主跟廢核,唯有協助自然生態的平衡,才能讓永續環境與經濟發展成一正向循環,延壽地球與家園。
 
 

[1]系統限制:獨立型─電池用完就無法用;併聯型─天黑還是要買電;混合型需考量電池成本與系統複雜性

[2]環境衝擊

  • 土地空間:會佔地、影響當地生態與物種
  • 水資源的使用:一度電約會耗費掉2.26公升(0.6加侖)的水
  • 含有毒物質(薄膜太陽光電模組):
    • 砷化鎘:目前全球生產的公司僅Alta Devices一間,但因毒性極高,因此這間公司也做出企業承諾所有他們製造出的砷化鎘光電板他們一律都會回收
    • 銅銦聯硒:發生火災(過熱)才有可能發生毒素
    • 砷化鎵:目前市面上該產品已經少之又少
  • 溫室氣體的排放:生產與製造原物料的過程中會排碳,但實際發電的時候並不會有排碳的現象
  • 電磁波的疑慮
  • 其他議題:熱島效應、房屋價值、噪音、公共安全、反射光
  • 壽命結束後的回收問題:國際上已有成立PV CYCLE的NGO團體

 

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