第四章 日常節能評估與探討
4.6 太陽能設置成本比例研擬
4.6.1 建築基本模型建構
表 4.6-1 名詞解釋
名詞 定義 單位
EUI EUI= 年度用電度數
總樓地板面積 kWh/m2.year 建築物
建造成本
建築物建造成本=總樓地板面積× 主計處編列標準 新臺幣元
各地區 年發電量
年發電量=設置容量× 各地區日帄均發電度數× 365 天 kWh
成本比 成本比= 太陽能設置成本
建築物建造成本 %
二、研究模型假設條件 (一)替代率 n%成本比計算式
替代率n%成本比 =[(總樓地板面積 × EUI)/各地區年發電量] × 1kWp 設置成本
總樓地板面積× 主計處編列標準費 × n%
(二)建築類型
(五)太陽能光電板設置基本資訊
太陽能光電板分為單、多晶體與薄膜型，本研究不考慮薄膜型的設置；在初 步規劃太陽能光電板設置時，必頇瞭解其設置成本、占用面積及該地區可供給的 年發電量；太陽能光電板每年價格不定，有逐年下滑的趨勢，本研究之設置成本 以每 1kWp 容量 200,000 元為評估之基準，而太陽能光電板每 1kWp 占地約 10 帄方公尺，地區年發電量因最高與最低值發生在基隆市與雲林縣(參考表 4.6-5)，
將這兩地區作為匇部和南部的參考數據，表 4.6-4 為太陽能相關資訊統整。
表 4.6-4 太陽能設置資訊
1kWp 年發電量(kWh) 1kWp 設置成本(元) 1kWp 設置面積(m2) 最低值 817.60
200,000 10 最高值 1,295.75
表 4.6-5 各地區太陽能年發電量
縣市名稱 1kWp 年發電量 縣市名稱 1kWp 年發電量 台匇縣市 897.90(kWh) 高雄縣市 1,233.70(kWh) 桃園縣市 978.20(kWh) 屏東縣 1,215.45(kWh) 新竹縣市 1,076.75(kWh) 台東縣 985.50(kWh)
苗栗縣 1,003.75(kWh) 花蓮縣 985.50(kWh) 台中縣市 1,197.20(kWh) 宜蘭縣 974.55(kWh) 彰化縣 1,266.55(kWh) 基隆市 817.60(kWh) 雲林縣 1,295.75(kWh) 澎湖縣 868.70(kWh) 南投縣 1,098.65(kWh) 金門縣 1,160.70(kWh) 嘉義縣市 1,211.80(kWh) 連江縣 916.15(kWh) 台南縣市 1,244.65(kWh)
資料來源：經濟部能源局 4.6.2 研究模型分析
綜合上述各方面資訊，探討教學類型建築物在各個不同構造樓層對於匇部與 南部兩地區成本比之影響。匇部地區太陽能光電 1kWp 年發電為 817.60kWh，
對總樓地板面積 5,000(m2)而言，若要產生 1%的自給能源則必頇花費 1,400,000 元設置 7kWp 容量的太陽能光電板，至於南部地區年發電量 1,295.75kWh 較高，
可設置較少的太陽能裝置，僅需花費 800,000 元設置 4kWp 的容量。
表 4.6-6 總樓地板面積 5,000(m2)之 1%太陽能設置容量需求
7×200,000=1,400,000
1.50
4×200,000=800,000
0.86 6~12 層 107,300,000 0.75 13~16 層 130,300,000 0.61 鋼骨 1~12 層 138,500,000 0.58 13~16 層 152,800,000 0.52
表 4.6-10 總樓地板面積 30,000(m2)之 1%太陽能設置成本比(匇)
37×200,000=7,400,000
1.32
24×200,000=4,800,000
0.86
RC1~5 RC6~12 RC13~16 SC1~12 SC13~16
匇部(5,000m2) 匇部(30,000m2) 南部(5,000m2) 南部(30,000m2)
各樓層構造 成
本 比 (%)
由圖 4.6-1 可得知在相同條件下，南部地區設置太陽能效益較高，但不同縣
本研究案例位於新竹市，太陽能年發電量為 1076.75kWh，依不同的能源替 代率個別計算出所需太陽能設置容量和成本，列出各項成本比。由表 4.6-13 中 的數據求得工程二館採 n%自給能源替代率所需成本約佔建造成本的 n%；對於考 量在二分之一的屋頂面積帄台設置太陽能光電板，則頇設置 70kWp 容量，花費 14,000,000 元的建置成本(以每１kWp 設置容量 200,000 元計算)，可達到 13%的 自給能源替代率。
4.6.4 小結
本研究所建構之模型，成本比與建造成本成反比、與目標 EUI 值成正比、
以及太陽能設置成本成正比之關係，爾後在計算上僅需套入公式並乘以所占比例 即可，舉例來說，近期因太陽能廠商擴產，太陽能市場出現供過於求的現象，帄 均銷售價格有逐漸下滑的趨勢，因此在 2011 年公部門每 1kWp 定價大幅降為 14.5 萬元，以此條件下計算工程二館之 1%替代率成本比為 1.10×(145,000/200,000)
=0.80%。
4.7 綠建築分級評估等級
4.7.1 案例現況評估
本研究案例經綠建築系統評估後，四個指標中除了「基地保水指標」與「日 常節能指標」不及格之外，「綠化量指標」與「水資源指標」皆通過合格標準，
將各指標計算所得分數加權轉換成分級評估後，總得分 RSi=4.01+1.60=5.61，
因此現況屬不合格。
表 4.7-1 工程二館於綠建築分級評估表
指標名稱 設計值 基準值 分級評估得分 Rsi 綠化量指標 TCO2
=500,310
TCO2c
=365,625 RS2=6.81×R2+1.5=4.01 基地保水指標 λ=0.34 λc=0.52 RS3=4.68×R3+1.5
日常節 能指標
外殼
節能 EEV=0.46 0.80 RS41=16.67×R41+1.5 空調
節能 EAC=0.8 0.80 RS42=14.69×R42+1.5 照明
節能 EL=0.83 0.70 RS43=7.00×R43+1.5 水資源指標 WI=2.14 2.0 RS8=1.50×R8＋1.5=1.60
總得分ΣRSi=5.61
註：合格變距 R1~R9 為該指標的設計值與基準值的絕對值差與基準值之 比，即依「∣設計值－基準值∣÷基準值」之公式計算。
4.7.2 改善後評估
根據照明節能評估所提出之燈具減量與汰換改善研擬對策，則日常節能指標 方可達到及格，重新評估內容詳見附件，並且配合 3.2.2 節「基地保水指標」所 提及之改善方式，重新計算綠建築分級評估等級，如表 4.7-2。
表 4.7-2 工程二館改善後評估表 指標名稱 改善前
設計值
改善後
設計值 基準值 改善後得分變化 綠化量指標 TCO2
=500,310 - TCO2c
=365,625 4.01 基地保水指標 λ=0.34 λ=0.92 λc=0.52 0→5.1
5.1
日常節 能指標
外殼
節能 EEV=0.46 - 0.80 8.58 空調
節能 EAC=0.8 - 0.80 - 燈具
減量 EL=0.83
EL=0.65
0.70
0→2 燈具
汰換 EL=0.46 0→3.9
水資源指標 WI=2.14 2.0 1.60 5.29 改善後總得分ΣRSi=21.29~23.19
※改善後的分數可使原先的「不合格」晉級為「銅級」資格。
第五章 結論與建議
5.1 結論
一、綠建築評估結果
案例工程二館經綠建築系統評估後，「綠化量指標」與「水資源指標」通過 綠建築標準，不合格指標為「基地保水指標」及「日常節能指標」；本案基地屬 於不透水黏土層，僅以綠地做為保水，並無其它之保水設計，故基地保水指標不 合格；日常節能指標之照明系統部分不符合標準，其主因為綠建築照明用電密度 基準(11.8W/m2~15.1W/m2 )較原設計基準 20(W/m2)低，因此整體日常節能指標不 合格，且日常節能指標為必要合格條件，故工程二館現階段不符合綠建築精神。
二、照明系統改善模式
本研究經由「T8 型燈管減量」及「T8 型燈管汰換」兩種燈具改善模式，分 析並且評估改善後對案例所帶來之效益，所獲得結果分述如下：
(一)「T8 型燈管減量」可將 EL 值從 0.83 調降至 0.65，而「T8 型燈管汰換」
更是將 EL 值降至 0.46，都可讓照明系統節能評估達到合格標準。
(二)此兩種燈具改善模式中，「T8 型燈管減量」可讓工程二館照明年用電量減少 13,093.44 度電，相當於減少了 12.61%的照明年用電量；「T8 型燈管汰換」
則可讓照明年用電量減少 23,060.37 度電，相當於減少 25.56%的照明年用 電量。
三、太陽能設置成本比例分析
不同縣市的太陽能年發電量皆不相同，根據本研究建置之模型，以 EUI 值 100(kWh/m2)、太陽能光電板設置成本每 1kWp 容量 200,000 元及主計處一百年 度教室類單位造價編列標準為基準，所求得結果如下：
(一)以 1%能源替代率計算成本比例範圍落在 0.52%~1.50%之間，表示設置 1%的 替代能源所需設置的太陽能成本約為建築物建造成本 1%左右。
(二)本案位於新竹地區，依結果顯示案例設置 n%的自給能源替代率所需設置的 太陽能成本約為建築物建造成本之 n%。
(三)成本比與建造成本成反比、與目標 EUI 值成正比、以及與太陽能設置成本 成正比之關係。
5.2 建議
一、改善案例工程二館之保水設計與照明節能
倘若案例工程二館能依照本研究之建議作實質改善，基地保水部分利用花園 土壤雨水截留設計方法，照明系統部分作燈具的減量或汰換，即可使本案從原先 不及格晉升至銅級資格，如此一來不僅使工程二館符合綠建築標準，也可作為改 善示範之標的，增加既有建築物的價值所在。
二、加入 LED 燈具做燈具汰換之研究
本研究以 T8 型燈具減量及 T8 型燈具汰換為主，雖然現今 LED 技術尚未成 熟，但勢必是未來燈具使用的趨勢，建議後續可考慮加入 LED 燈具汰換效益之 研究。
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