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預約陽光電城──我國太陽能利用發展的現況與前景

2002/12/05 經濟部能源局 點閱人次: 238

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■撰文:唐震宸 ■圖片提供:工研院能資所

再生能源取之不盡,用之不竭,對環境衝擊性小,屬於一種淨潔能源。經濟部為增進國內能源多元化及提升環保效益,將再生能源推廣利用列為國家重要能源政策之一。

自民國89年起,經濟部能源會陸續公布各項再生能源推廣獎勵辦法,推動多項再生能源示範推廣計畫,已促進國內再生能源相關設備設置容量大幅成長。在國內,太陽能利用發展的現況與前景,可從熱能與光電兩個方向討論。

太陽熱能的利用與發展

太陽熱能技術主要利用集熱器將太陽輻射能量吸收,利用熱交換形式將輻射能量轉換成有用的熱能使用。台灣地區約位於北緯22~25.5度之間,屬亞熱帶氣候,日射量年平均每日每平方公尺達到3,000~4,300千卡(kcal)。與世界其他地區相較,台灣太陽能資源豐沛,極為適合太陽能熱水系統應用,而台灣目前最普遍的應用,則以100℃以下的洗滌用太陽能熱水系統為主。

能源會為鼓勵民眾裝設太陽能熱水系統,於89年頒佈實施「太陽能熱水系統推廣獎勵辦法」。自推廣辦法實施以來,太陽能熱水器的設置量大幅成長,國內安裝總裝置面積已達到107萬平方公尺,共計有25萬戶使用太陽能熱水系統,普及率約3.6%,每年新增設置用戶約達一萬餘戶。

目前國內以熱水應用為主的太陽能產業已初具基礎與規模,太陽能熱水系統製造及供應廠商共計25家,安裝銷售廠商162家,合格產品224件,產業就業人口達1,000人以上。目前國內太陽能熱水系統之年市場量約8萬平方公尺。依據能源會目前執行的五年獎勵措施現況,預估至93年將可再增加10萬戶,以達到40萬戶為目標,屆時預計將有180萬人次使用太陽能熱水系統。

國內太陽熱能經過長期的發展,產業已初具基礎。目前太陽能熱水系統架設多以樓頂空間為主,為因應國內建築型態朝公寓、大廈發展的趨勢,以及突破受國內建築業景氣持續低迷的衝擊影響,從而提升產品競爭性及市場量能,產業技術發展未來將著重於提升產品應用性、開發新應用技術、提升量產技術、改善製造成本結構等策略。例如為因應綠建築應用發展趨勢,發展輕型化、建材整合化集熱器等。

以目前太陽熱能產業發展為基礎,配合政府政策以及措施的支持,配合產業技術的提升,國內太陽能熱水系統利用預估至2010年,普及率將可提升至目前的三倍以上。

太陽光電的利用與發展

太陽光電是利用太陽電池吸收陽光,再將光能透過光電效應直接轉變成電能輸出。由於太陽光電系統的電力輸出受到太陽輻射強弱變化影響,故需要額外的電力系統調節,以提供負載穩定運轉。

一般而言,若太陽光電系統使用的額外電力系統為蓄電池組時,則稱為獨立型系統;若使用市電網路系統,則稱為併聯型系統。早期太陽光電系統的利用經常定位於獨立型系統,應用於離島、偏遠地區之電力供應。隨著全球再生能源推廣利用的發展,太陽光電系統開始以併聯系統型態,切入都市的分散式電力應用架構,在德、日國家的住家型系統設置量則多以1~3峰瓩為主。

就台灣的日射量分佈而言,每1峰瓩的太陽光電系統,年產出電力約為1,000~1,500度。在89年以前,台灣的太陽光電系統多以應用於離島、高山氣象監測站的電力系統為主,總設置容量約為100峰瓩。為獎勵推動國人利用淨潔能源,能源會於89年開始推動太陽光電發電示範系統設置補助,核准補助有63件,總核准補助設置容量已超過650峰瓩。

<插入表1>

由於太陽光電發電系統成本較高,目前仍處示範推廣階段。技術發展趨勢朝低成本、高效率的太陽電池技術開發,並結合建築設計融入民生示範。目前國內產業因市場需求擴大而逐漸建立起完整的上、中、下游體系。因受限於相關併聯規範及電力收購費率計價方式仍未建立,現階段太陽光電系統應用於都市分散式電力系統,仍屬配掛蓄電池組的獨立型系統。此種系統徒增設置成本與後續的蓄電池廢棄物處理問題,無形中阻礙了太陽光電系統推廣利用的發展。

依循法源 預約未來新面容

目前能源會藉由行政院91年1月核定之「再生能源發展方案」,透過較高層級,建立跨部會協調機制,排除非技術性障礙,營造有利的發展環境。更進一步積極推動「再生能源發展條例」立法工作,將相關收購費率、併聯規範、補助制度等規定予以法制化,以期建構有利於國內再生能源永續發展的環境。未來更進一步配合行政院「挑戰2008:國家發展重點計畫」之再生能源的研發運用與推廣規劃,由陽光電城、風力農場及地熱公園的示範架構,帶動國內太陽能相關產業、科技、利用市場的發展。(本文作者為工研院能資所太陽能研究室主任)


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