漫談太陽能

鑫陽節能有限公司經理人 謝三陽

  由於地球資源越來越缺乏,本著愛護地球的心意, 因緣際會下,有機會從事於綠能產業這一區塊 。 就我所從事之領域(大陽能熱水系統,光伏發電系統,太陽能燈具,Led燈具、熱泵…) 提出小小的看法, 希望能幫助更多人了解使用太陽能產品的必要與急迫性, 更希望政府能重視與推動太陽能產業以降低對地球能源的消耗。

太陽能開發利用

  • 太陽能使用上的優點:無污染、獨立性、取之不盡、用之不竭。
  • 傳統能源逐漸的耗竭。
  • 傳統能源利用對環境的衝擊
  • 經濟發展仰賴能源充裕的供給
  • 可開採年限:
     石油:43年
     媒:210年
     天然氣:67年
     鈾:42年
  • 太陽能熱水器利用集熱器收集太陽輻射能,並轉換成熱能(熱水、熱空氣)輸出。
  • 用途:洗澡、洗滌、溫水游泳池、工業製程預熱等。
  • 具有下列特色:
     節能-可減少石化燃料能源使用
     環保-可抑制溫室氣體二氧化碳產生及環境污染。
     安全-無爆炸災害或瓦斯中毒等潛在危險性。
     經濟效益-使用壽命十年以上,甚至可達二十年。可節省可觀的電費或瓦斯費的支出。
  • 太陽能熱水器的作用原理
  • 集熱器內的工作流體,吸收太陽能輻射熱、溫度升高密度變小往上升至儲水桶,儲水桶內較低的水往下流至集熱器,產生自然循環而將儲水桶內的水加熱。

  光電發電原理:太陽光電池發電原理是利用光導效益(photo conductive effect)及內部電場兩個因素將光能轉變成電能,太陽光電池吸收太陽光透過p型半導體及n型半導體使其產生電子(負極)及電洞(正極),並分離電子與電洞而形成電壓降。



1:太陽照射在地球之能源密度約1KW/m2。
2:太陽每日照射在地球之能源<1.2*1014kw>僅佔太陽能源之二十二億分之一,一小時太陽照射在地球之能源約可供應地球一年之能源消耗。
3:地球能源<至2007年>:現階段可開採的石油尚可採43年、煤174年、天然氣56年、鈾66年。
4:再生能源:太陽能,風力,水力,生質能,海洋能。
5:太陽能是免費、取之不盡、用之不竭之潔淨能源。
6:太陽光電又稱光伏發電<PV>;太陽電池<Solar Cell>可將光能直接轉換為直流電能,但不會儲存能量。
7:無需燃料、無廢棄物與污染、無轉動組件與噪音。
8:太陽電池壽命長久,可達二十年以上;發電量大小隨日光強度而變。
9:設計為阻隔輻射熱或半透光型玻璃模板,可與建築一體結合成型<BIPV>。
10:系統設置需選擇日照充足,無遮蔭、模板架設角度以正南方23至25度角為佳。

太陽光電技術原理及其運用

  • 太陽光電的發電原理,是利用太陽電池吸收太陽光,將光能直接轉變成電能輸出的一種發電方式。
  • 在設置太陽光電系統時應考慮設至地點與面積。
  • 1KW*太陽光電系統所需使用之設置面積約為10~15平方公尺,若與市電併聯維持穩定供電,3~4KW即可供ㄧ戶住家所需電力。
  • 併聯型系統1KW設置成本約新台幣25~30萬元,平均一天發1~3度電以上(依日照量多寡決定) ,系統耐用年限約20年。
  • 獨立型系統需加裝蓄電池故成本較高,但可應用於緊急防災、救難、備用及偏遠地區之供電。
  • 太陽光電系統與建築物整合之設計(稱之為BIPV)也是未來推動的趨勢,除達到節能效果,也注入建築構型的新風貌。

綜合上面之簡介:為何太陽能還無法普及於一般家庭,(大陸方面推動的比我們還快)首先面對的就是設置成本!
熱水系統:從3、4萬~10幾萬不等,光電系統約75萬~100萬…

  政府目前的補助熱水約一成到二成不等,造成一般民眾設置的意願不高(原因在於回收的時間過長!)目前只有高雄市由地方政府加碼補助, 因為購置成本降低, 裝機率相對就高。如德國與西班牙在前幾年積極推動太陽能的方向來看。要有即時有效的節能減碳唯有政府相關部門的推動普及化。例:規定新的建案及政府相關單位一定比例的採用綠建築及更新舊設備!

  由政府帶頭,提高補助及強制要求、如此一來才能收即時的效果。(而不是一年挑一天關燈來響應地球日) 我覺得綠能產品的普及率可以代表一個地方或一個家庭的進步指標。)願大家都能為我們居住的地球貢獻一已之力。