使用現況調查結果分析

再生能源設施的應用類型將影響系統模式、配置、設備材質等設計因素之決定。本 節探討各大學的再生能源設施的應用，並依照這些設施的屬性提出應考量的事項。分別 說明如下：

一、太陽光電系統

對於太陽光電的應用，可區分為下列二種用途：景觀照明與非景觀照明。

1. 景觀照明

主要是為提供「夜間的」路燈與庭園景觀照明。在調查結果中，應用的系統模式 有二種：

（1）市電併聯型–有蓄電池

太陽光電系統在白天的發電量被儲存於蓄電池中，提供夜間的照明使用。

若蓄電池的電量不足時，可由市電提供。

（2）獨立系統–有蓄電池

太陽光電系統在白天的發電量先儲存於蓄電池，由於蓄電池的容量以及光 伏電池板面積的限制，只能提供短暫時間的夜間照明功能。

太陽光電系統應用於景觀照明的不同系統模式學校，統計如表 3.3.1。

表 3.3.1 做為景觀照明應用之太陽光電系統模式調查表

系統模式 學 校 數量 比例(％)

獨立系統

（有蓄電池） 崑山科技大學、慈濟技術學院、高雄應用科技大學 3 30 併聯系統

（有蓄電池）

大仁技術學院、經國管理學院、東南技術學院 朝陽科技大學、大葉大學、明道管理學院、高雄大 學

7 70

2. 非景觀照明

這種方式是要做為非主要空間的照明用電，例如廁所、走道。因此其需求的使用 時間可能在白天或夜間。可能的系統模式有三種：

（1）市電併聯型–有電池

此類型太陽光電系統之發電量可直接匯入市電系統，提供白天使用，或儲 存於蓄電池中供夜間使用。若太陽光電系統之發電量已讓蓄電池的容量飽 和時，多餘的發電量將直接匯入建築物的市電系統中。

（2）市電併聯型–無電池

太陽光電系統在白天的發電量，是被即時使用，直接匯入建築物的市電系 統中。夜間的照明用電都是由市電系統來供應。

（3）獨立系統–有電池

太陽光電系統之發電量可做為白天的即時使用，或儲存於蓄電池，提供在 夜間的短暫期間的照明。有些學校是與風力發電系統合併。

在本次調查中，太陽光電系統應用於非夜間景觀照明的系統模式如表 3.3.2。

表 3.3.2 非夜間景觀照明應用之太陽光電系統模式調查表

系統模式 學 校 數量 比例(％) 獨立系統

（有蓄電池） 南台科技大學 1 16.7

併聯系統

（有蓄電池） 台南大學、環球技術學院、高雄大學 3 50 併聯系統

（無蓄電池） 龍華科技大學、華夏技術學院 2 33.3 除了上述的發電用途之外，基於環境永續的教育理念，太陽光電系統通常會附加展 示板之類的裝置，提供有關於系統運作的相關資訊，藉以教育大眾。一般而言，展示板 能即時呈現系統的資訊，例如全天空日射量、光伏電池板的板底溫度、直流電流量、電 壓等。這些數據資料若經過長期的紀錄與分析，可以提供管理人員有關於系統性能與節 能改善機會的訊息。對於一般大眾，將逐日的發電量以簡單的直方圖或分佈圖或以逐月 的節約金額來呈現與散佈，更能達到實質的節能教育意義。

二、風力發電系統

風力發電系統若相較於太陽光電系統，其系統規模受場地的限制比較大，而且發電 效能易受當地風環境的影響，經常是指不穩定的風向與風速。因此，其在校園應用的普 及性是不及太陽光電系統。但是，風力系統之發電時間可以不受日間或夜間的影響，在 夜晚期間只要有風依然能持續的供電。國內目前有風力發電裝置的大學，其風力發電的

（1）市電併聯型–有蓄電池

風力系統在白天的多餘發電量可以儲存於蓄電池以供夜間照明之用。在夜 晚依然能持續的利用風來發電，若發電量不足時可由市電提供。

（2）獨立系統–有蓄電池

不論是在白天與夜晚的發電量皆儲存於蓄電池中，以提供日間或夜間的用 電。若能有效的掌握氣候條件、照明時間與蓄電池容量，可維持長時間的 有效供電。

依據問卷調查結果，風力發電系統應用於景觀照明的學校如表 3.3.3。

表 3.3.3 做為景觀照明應用之風力發電的系統模式調查表

模式類型 學 校 數量 比例(％)

獨立系統

（有蓄電池）

聖約翰技術學院、朝陽科技大學、亞東技術學院

崑山科技大學、明道管理學院 5 71.4

併聯系統

（有蓄電池） 台南大學、南台科技大學 2 28.6

2. 非景觀照明

做為非主要功能空間的照明用電，例如廁所、走道。其需求的使用時間可能在白 天或夜間。理論上，可能的系統模式有三種：

（1）市電併聯型–有蓄電池

由於風力系統在日間與夜間皆能發電，其發電量可以直接匯入建築物的市 電系統中，提供非景觀照明的用電，或儲存於蓄電池中備用。此模式可以 匯入市電來補足系統發電量不足的情況。在調查中的學校皆屬於此種應用 模式。

（2）市電併聯型–無蓄電池

此類型風力系統的發電量是即時使用，當電量不足時轉由市電供應。在本 次調查的學校中並無此應用模式。

（3）獨立系統–有蓄電池

風力系統之發電量可在白天或夜晚即時使用，多餘部分可儲存於蓄電池備 用。在本次調查的學校中並無此應用模式。

在本次調查中，風力發電系統應用於非夜間景觀照明模式的學校統計如表 3.3.4。

表 3.3.4 非夜間景觀照明應用之風力發電系統模式調查表

系統模式 學 校 數量 比例(％) 獨立系統

（有蓄電池） 無 0 0

併聯系統

（有蓄電池） 大葉大學、環球技術學院 2 100

併聯系統

（無蓄電池） 無 0 0

綜言之，風力發電系統之應用在目前的大學校園內仍屬少數，而且多數採用的學校 都只是做為一種永續校園的象徵或特色景觀。就如同太陽光電系統，也可配合設置系統 狀態的展示或解說牌，以圖解方式來教育參觀的師生或社會大眾。解說牌能呈現即時的 系統效能資訊，例如風速、風向、直流電流與電壓等。這些數據資料經過長期紀錄，可 提供管理或研究人員進行節能分析的參考。對於一般民眾，簡要的圖表或許更能達成實 質的教育意義。

三、太陽能熱水系統

太陽能熱水系統可應用於溫水游泳池或宿舍的溫水供應。調查結果顯示，國內大學 目前的太陽能熱水系統應用是以供應宿舍熱水為主。對太陽能熱水系統的的系統或設備 模式有重要影響的事項說明如下：

1. 集熱板類型

集熱板種類的選擇依據是用途、操作溫度以及設置成本。常用的集熱器可以分為 三種：

（1）平板式

平板式集熱板的集熱效率比真空管式集熱板為低，因而需要比較大的設置 面積。

（2）熱媒真空管

集熱效率高，材質耐久性高，但設置成本也比較高。若能配合正確的設計

上的一大困擾。

各大學目前使用太陽能熱水系統的集熱板種類如表 3.3.5。

表 3.3.5 太陽能熱水系統使用的集熱板種類

集熱板類型 學 校 數量 比例(％)

平板式

台南大學、大仁技術學院、高雄師範大學 台中師範學院、聖約翰技術學院、大葉大學 高雄醫學大學、花蓮師範學院

8 72.7

熱媒真空管 環球技術學院、真理大學 2 18.2

雙層玻璃真 空管

高雄大學 1 9.1

2. 水質過濾設施

太陽能熱水系統在設置前需先進行水質的確認，因應地區的水質差異來選擇適當 的材料。例如：銅質金屬在酸性水質下，會與氯離子作用產生銅綠，造成集熱板 結垢而破裂的情形。此外，在台灣地區普遍有因硬水而發生水垢的問題，會影響 太陽能熱水系統的壽命。因此使用軟水設備來過濾是必要的。淨水或軟水材料屬 於消耗品，需定期的更換以保持水質。

太陽能熱水系統使用水質過濾設施的學校如表 3.3.6。

表 3.3.6 太陽能熱水系統使用水質過濾設施的學校調查表

水質過濾設施 學 校 數量 比例(％)

有

台南大學、大仁技術學院、台中師範學院 聖約翰技術學院、花蓮師範學院、環球技術學院 真理大學、高雄大學

8 72.7 無 高雄師範大學、大葉大學、高雄醫學大學 3 27.3 3. 輔助加熱設施

為避免太陽能熱水系統因為在夜晚或在白天日照量不足時發生水溫不夠的情 形，通常會配置輔助加熱設施，做為水溫不足時的輔助加熱的熱源。熱源包括電 力（遠東技術學院）、瓦斯（成功大學）、柴油（實踐大學高雄校區）等。輔助加 熱器的設置與其設定的加熱溫度值，經常造成系統設計上的矛盾與迷思。加熱設 計可分為直接對儲熱水槽加熱，或者是在房間內裝設電熱水器。若系統設計是直 接對儲熱水槽加熱，就必須明確的瞭解需要被加熱的時間以及控制方法，否則將 造成額外加熱的耗能，並且可能失去察覺系統集熱效益降低的警訊。對於房間內

的電加熱器，設定的加熱溫度應可配合管理人員隨著季節的變化而調整，才能有 效的達到節能的實質意義。

太陽能熱水系統輔助加熱方式的調查結果，如表 3.3.7。

表 3.3.7 太陽能熱水系統輔助加熱方式的統計

加熱設計 學 校 數量 比例(％)

儲熱槽加熱

台中師範學院、聖約翰技術學院、環球技術學院 真理大學、高雄師範大學、大葉大學

高雄醫學大學

7 63.6

電加熱器 台南大學、大仁技術學院、花蓮師範學院

高雄大學 4 36.4