綠色能源設備

一、LED（Light Emitting Diode）照明

高效率 LED 照明將隨著高油價時代來臨顯現出迫切性的需求，它是綠色能 源產業的一環，若 LED 照明配合太陽光電系統，預期將是明日之星的重要產業，

不僅是替代能源結合高效率 LED 照明的最佳運用方式，並提供未來產業高度發 展及運用的機會，也是兼具潔淨、環保、永續性的光電能源。

LED 照明是新一代固態照明光源，具有節能、高效率、壽命長、綠色環保、

安全性高、無熱輻射等特點。由於太陽電池與 LED 為直流元件，不需使用變頻 器做頻率轉換，可以避免效率轉換損失，因此高效率 LED 照明的推廣與應用，

意味著第三次照明革命的來臨。目前 LED 應用雖然廣泛，但對高功率、高亮度 LED 的封裝散熱與隔熱技術仍需繼續發展與克服，因為熱源對 LED 的壽命有很 大影響，並造成光衰減而影響光效，同時也要克服 LED 晶粒製程專利問題，以 免受制於他國而喪失國際競爭力。

表 2.3-1 LED 優點分析 LED（Light Emitting Diode）

發光效率高

LED 燈經歷數十年的發展，發光效率有很大進展與突破，

目前傳統的白熾燈發光效率為 12～24Lm/W，螢光燈為 50～90Lm/W，鈉燈為 90～140Lm/W，LED 燈則為 50～

90Lm/W。

身負責吸收太陽能，再間接加熱儲水桶內的用水則屬間接加熱型（雙循環），熱 管集熱器即屬此型。

(二)強制循環式太陽能熱水系統

利用集熱迴路泵浦，藉溫差控制器使儲水槽內的水，強制流經太陽能集熱器，

將集熱器所吸收的太陽輻射熱帶回儲熱槽。強制式主要是用在大型太陽能熱水系 統。

(三)儲置式太陽能熱水器

其定義是一種把集熱器和儲水桶合而為一的太陽能熱水器，儲水桶本身不只 有儲水功能，同時又具有收集太陽熱能功用之裝置。此種裝置構造簡單，價格低 廉但集熱效率較低，在日射量充足的地方，適於使用此系統。

三、熱泵熱水系統

地球外表的大氣層會吸收太陽能，加上溫室效應使得大氣層形同一個巨大的 太陽能儲存庫，而我國位處亞熱帶地區，終年暖和，大氣熱能資源極為豐富，是 間接擷取太陽能之最佳地點。熱泵的應用可以節省鉅量能源，使用上不受日夜與 天候的影響，並採多功能設計，可以做為熱水、冷氣、除濕功能，節省的能源更 為可觀，是值得大力推廣的綠色產品。

熱泵實質上是一種熱量提升裝置，熱泵能從周圍環境中吸取熱量並把它傳遞 給被加熱的對象(水或其它物質) 。太陽照射地球所產生的熱能，以逆卡諾原理，

利用壓縮機形成內部循環，將大氣中的熱能收集貣來再與水做熱交換，並將冷水 逐漸加溫成為熱水。熱泵熱水系統僅需極少的電能便可達到日常生活所需的水溫 要求，是目前最環保也最省能之製熱設備。【台灣熱泵能源科技】

熱泵熱水器原理與冷氣機相同，只是將冷氣機製造冷氣過程中，往外面排出 的熱氣能量，排入一個水槽中，製成熱水，可回收原本要排放的熱氣，變成有用 的資源。而在製造冷氣過程中，也會產生除濕作用，因此熱泵熱水器具一機三用

（熱水、冷氣、除濕）功能。冷氣機如設計成放置在室外，從大氣中吸取熱能，

排出的熱量，仍然導入水槽中製成熱水，這就是「大氣取熱式熱泵熱水器」。而 大氣熱能來自地球上的大氣層，時時在吸收太陽能，取之不盡用之不竭，所以「大 氣取熱式熱泵熱水器」也是太陽能應用的一種。

表 2.3-2 熱泵之特性及效益 熱泵熱水系統

安全 無燃燒。不產生一氧化碳。無瓦斯中毒，免除鍋爐爆炸之危 險性。

節能 耗電量小，節省 3/4 電熱費，節省 1/2 瓦斯費，節省 1/2 鍋爐柴油費用。

環保

利用大氣中之熱能(熱空氣)無燃燒，不產生二氧化碳污染空 氣，不排放熱氣。

減少溫室效應，防止地球老化，是目前最潔淨及環保方式產 生熱水。

多重功能 製造熱水之外，如安裝於室內可選擇加裝提供冷氣，除濕、

空氣濾清之功能。

操作方便 安裝方便，全自動控制。

先進能源科技

採用先進熱泵系統，能源之轉換氣溫只要高於 5℃就能製造 熱水，製造效率比柴油系統高 2 倍以上，比瓦斯加熱系統高 3 倍以上，比電熱加熱系統高 4 倍以上。

資料來源：台灣熱泵能源科技 2.3.3 太陽能種類與設置

再生能源中最具發展潛力與產業機會的是太陽光電，其具有永續、潔淨、低 汙染、安全性高等優點，為 21 世紀最具發展潛力的重要能源。太陽光電技術面 臨最嚴苛的挑戰即價格下降的壓力，如何透過技術的提升與效率的提升，達到系 統成本下降的目標，是現階段發展的重點。【國家新能源科技發展規劃現況】

太陽光電經過五十年的發展，除了設置成本仍然偏高，市場應用多元而廣泛，

且已經是相當便利的發電技術。隨著石化能源的耗竭，各國也積極尋找替代能源，

而先進國家也認為太陽能應該是未來最有機會解決能源的技術選項。

一、太陽能發電系統種類

太陽光電發電系統的設計，主要可以分為「併聯型」、「獨立型」和「混合型」

三類。【熊谷秀-太陽光電知多少，2004】

(一)市電併聯型(Grid- Connected)太陽光電系統

「併聯型」太陽光電系統比較適合一般住宅使用，它是把系統的線路和直、

交流轉換器設計成可以和電力公司的供電線路併接的方式，系統裝設在建築物的 屋頂、庭院等處。在帄日太陽光強烈時，可以吸收太陽光轉換成電能，供給住屋

白日的用電，以自家發電的方式減少對電力公司的需求，節省家用電費。在某些 有買賣電制度的國家，太陽光所生產的電力也可以回售給電力公司。

(二)獨立型(Stand-Alone)太陽光電系統

「獨立型」系統則是與電力公司的供電線路完全獨立的設計，獨立型系統會 另外加裝蓄電池及充、放電控制器，使其在停電或黑暗時也能順利發揮作用。一 般而言，獨立型系統因為要加裝蓄電池，成本會比併聯型系統昂貴，同時因蓄電 池壽命有限，帄均每五年便頇汰舊換新，所以需要進行後續維護，不過，它獨特 的蓄電、夜間供電功能也是不可否認的優點。

(三)緊急防災型(獨立/併聯混合型)太陽光電系統

有鑑於前述兩種系統設置的優缺點考量，太陽光電系統發展出第三種形式，

即「防災混合型」系統。防災混合型系統，不僅是電路和直、交流轉換器設計成 和電力公司相互併接的形式，同時也配備了蓄電池和充、放電控制器。防災混合 型系統在把蓄電池充飽電力之後，直、交流轉換器會切換成與市電併聯，便可以 發揮與併聯型相同的功能；一旦發生災難或任何事故，而日照又不夠的時候，可 以自動切換使用蓄電池中的電力。

二、太陽能電池種類

太陽能電池可分為單晶矽、多晶矽與非晶矽等，一般來說，單晶矽太陽能電 池的光電轉換效率最高，使用年限也比較長，而多晶矽太陽能電池，在切割和再 加工的手續上，比單晶和非晶矽更困難，效率方面也比單晶矽太陽能電池低，不 過簡單的製程和低廉的成本是它的最重要特色，至於非晶矽的太陽能電池來說，

由於價格最便宜，生產速度也最快，所以非晶矽太陽能電池也比較常應用在消費 性電子產品上。

表 2.3-3 太陽電池種類與用途

種 類 成本 耐用性 用途 單晶矽太陽電池 低 佳 發電廠 砷化鎵太陽電池 高 佳 太空用 多晶矽太陽電池 低 佳 獨立電源用 薄膜 非晶矽太陽電池 低 普通 建築外殼 太陽電池 硫化鎘-碲化鎘太陽電池

多元化合物太陽電池 低 佳 民生消費性產品 資料來源：再生能源網

二、太陽能設置面積及費用

設置太陽光電系統時應考慮設置地點與面積， 1 峰瓩(k2Wp)太陽光電系統 所需使用設置面積約為 10 帄方公尺。（峰瓩：大約是正中午時的陽光照射量下的 太陽電池輸出功率。即在攝氏 25 度時，以 1,000W/m²強度的陽光，光譜為 AM1.5 的照射，可輸出 1 瓩電力之太陽電池容量，稱為 1 峰瓩。）若與市電併聯維持穩 定供電，4 峰瓩可供一戶住家所需之電力。併聯型系統 1 峰瓩(kWp)設置成本約 新台幣 20~25 萬元，帄均一天發 3 度電以上，系統耐用年限 20 年以上。

政府為推廣再生能源技術於民間社會，於 2000 年開始實施太陽光發電示範 系統獎勵補助措施，除給予申請設置者每峰瓩 15 萬元的補助之外，另針對政府 行政機關、公私立大學及公立醫院，透過公開評選，選出具特殊良好示範效果之 申請案，提供最高 10 峰瓩之全額經費補助。國內太陽能光電系統之應用，各別 安裝峰瓩數以 3~5 峰瓩居多，使用的矽晶類別，以單晶矽最多，其次是多晶矽，

最後是非晶矽，而電力使用的方式，併聯型與獨立型皆有，多數的示範系統皆配 置監控系統，一方面監視系統是否正常運作，另一方面記錄運轉狀況，以為政府 追蹤考核之用。

2.4 綠建築相關文獻 (City of Portland Energy Office)

綠建築為其結構與周遭地景的設計、建造與運作，可 將短期與長期對環境的負面衝擊降至最低的建築。

馬里蘭綠建築方案 (Maryland Green Building Program)

以能使原料與天然資源有效利用、保護環境以及促進 (United States Environmental Protection Agency；EPA)

綠建築是一種與環境友好(environmentally friendly)的 建築。它被設計以減少與其建造、使用、運作、維護

表 2.4-2 綠建築技術規範訂定目的及範圍

2.4.3 國內綠建築發展概述

表 2.4-3 國內綠建築發展沿革大事紀(續)

節能、節水之效益，減少廢棄物對環境之衝擊，提升傳統產業競爭力，創造健康 室內環境，使國內的建築與居住環境邁向環保、健康、人性的新時代。

節能、節水之效益，減少廢棄物對環境之衝擊，提升傳統產業競爭力，創造健康 室內環境，使國內的建築與居住環境邁向環保、健康、人性的新時代。