關於太陽能你必須知道的事:台灣的電到底浪費在哪、加裝太陽能板竟然要 40 萬?

【我們為什麼挑選這篇文章】綠電,真的有可能成為主要的用電來源嗎?雖然台灣大部分時間都有日照,風力發電也夠強,甚至也有潮汐、地熱發電的消息,不過最大宗的太陽能發電,到底為什麼一直無法推進?本文作者任職於自然能領域,一步步帶領大家梳理脈絡,理解那些「太陽能你應該知道的事」。(責任編輯:陳君毅)

作者:Patrick Zhang,任職於自然能領域

2025 年非核家園距今還有約七年半,政院各部會最近也針對「綠能屋頂全民參與」積極討論補助辦法。但屋頂種滿電,如此一來就真的能達到綠色家園的目標嗎?

如果用電方法不改變,裝再多太陽能板也是事倍功半,何況冗長的回收年限也是一大課題。

本文談論「太陽能發電,你應該知道的事」,從與我們自身最相關的家庭用電出發,宣導如何突破舊有思維的用電方法,擁有更穩定、安全的「綠色用電環境」。

變壓器是台灣進步的經濟奇蹟?

全世界的太陽能板的額定電壓幾乎都是 12 VDC、18 VDC、24 VDC 及 48 VDC,其實太陽能板的製作過程,是可以依需求而加大串聯的,只是電壓愈大面積就愈大,這關乎實用性及需求性,然而為何太陽能板的額定電壓都不及市電的 110 VAC、220 VAC 呢?

電壓愈大電流就愈小,相對的,低電壓的電流則較大,這就是為何幾顆小電池就能製造出大電流的電擊棒或是強光投射燈,也就是說太陽能板的低電壓其實就足以運用在日常生活中的許多用品而無須再增壓至 110VAC、220VAC,道理就是如此。

但為何家用的額定電壓會制定在 110VAC、220VAC 呢?

『世界各國的額定電壓』只能說是階段性的產物,額定電壓會依照當時的電器及其工業情況而決定,因此台灣早年為輕工業加工國及各項電器所設計的情形,因而制定 110 VAC 為額定電壓,後又因冷氣及其他工業需較大電壓來驅動馬達,又將 110VAC 串聯成 220VAC 來支應,也就是 110+110=220 的原理,如此就無須重新配置管線及系統而達到增壓效果。

而今科技日新月異, 許多電器產品已無需 110VAC、220VAC 如此的大電壓即可制動,反而為了配合 110VAC、220VAC 的額定電壓所衍生出各種降壓產品,所以才有戲稱:「變壓器為台灣進步的經濟奇蹟 。」

台灣的電,都在升升降降中消耗掉了

現行的綠能系統大多為發電後升壓販售予台電,台電再回售予民間,民間再降壓使用。

「但請仔細想想,這套流程是否有什麼問題呢?」

其實升、降壓系統〔變壓器、逆變器〕屬於電器產品的一種,使用時仍然會造成電力損耗,依製造品質會產生 2-25% 的損耗,市售的各種省電系統如:省電燈泡、變頻冷氣、變頻冰箱、變頻風扇等 …… 均安裝內置變壓電路板,雖然可達到省電效果但仍然會造成降壓損耗,現在我們來數一數家中的變壓器有多少個吧?

依據『內政部不動產資訊平台』,截至 106 年第一季統計,台灣家戶數為 8020734 戶,如每戶每日因降壓所損耗之電力為 0.7 度 (700W),每日平均損耗則高達 2406220.2 度電,如以 3 分之 1 的比例,大幅扣除空戶,仍高達 1604146.8 度電,核一廠兩部機組同時運轉,每小時可發電 1272000 度電,如此看來核一廠每天有 1.26 小時所發的電量僅在住家變壓器就消耗掉了,如果加上公民營機關團體、商辦等 …… 其消耗電量就更可觀了!

所以:『台灣的電,很多都是消耗掉了』。

能掌握電池就能掌握全世界

現今歐美各國已逐年精進「自然能」〔太陽能、風力、水利、潮汐、沼氣等〕的使用率,並且開發出多種低壓直流電器,除了必須昇壓使用的高電壓產品外 (烤箱、微波爐等) 其他幾乎所有的電器 (工業除外) 均能在自家『自然能』發電的範疇中使用,也因為僅須小幅昇、降壓,『自然能』才能在有限的環境中發揮最大的效果。

儲能系統其實才是自然能中最重要的一環 (因自然能有其間接性,須靠儲能系統維持供電穩定)。

但發電容易儲電難,現今所有的儲能系統品質良莠不齊、價格紊亂,反而造成綠能就等於昂貴。既然儲能系統還未見成熟,為何強求呢?

自然能,就是標準的靠天吃飯

陽光、風力、水力都是大自然的恩賜,當人們無知的想要留住陽光、風和水的能量,卻同時破壞了我們的生存環境。

在目前,高科技產業所遺留的廢棄物都是有毒物質,或許這就是人類進步必須留下的痕跡,但是如能有效的將自然能與市電配合使用,這種傷害就能降至最低,甚至還能與科技同步,使我們在邁向未來的同時也能同時愛護環境。

在台灣自家可裝設的自然能自給自足系統,發電量均不高,也就是說,想要一個家庭所有有的電力均仰賴自然能是非常吃力的,就算太陽能、風力同時架設,也必須擁有相對的儲能電池,(相關費用可參考各電商網站) 就以建坪 50 坪的透天厝來評估,要能支應充電及 24 小時儲能,其費用至少 40 萬 ,且依最基礎的使用年限 (太陽能板 20-25 年、氰酸電池 2-4 年、風力發電機 5-10 年) 損耗不算,其回收年限至少 12-15 年,如以屋頂種電的方式賣電給台電,其回收年限更增加至 20 年以上,更何況不是家家戶戶都有空間可以架設,花大錢得不到效果,且回收期程過長,相信這絕對不是大眾樂見的投資成果。

誰說一片太陽能板不夠用?

在白天,自然能為主市電為輔。在夜間,市電為主自然能為輔。相信這才是現今最適用的方式,以基礎的發電及儲能系統架設,不僅費用大幅縮減,回收期程也縮短,這樣不但有擴充的空間,日後更先進的產品問世,也不致舊裝置還未回本,社會負擔降低,人民接受度也提高。

配套措施:

一、政府重新評估綠能補助方案及自然能之界定
二、鼓勵直流變頻電器變壓器外置, 以因應家用自然能系統之過渡期
三、召開自然能研討會,廣納民間意見 (高手在民間)

四、制定低壓弱電檢測標準以維品質
五、制定自然能初期巡檢制度以維公共安全
六、制定自然能相關證照及標章制度
七、監管有毒廢棄物處理公司,以因應大量廢棄物處方式及流向

___

本文經投稿作者 Patrick Zhang 授權刊登,並同意 TechOrange 編寫導讀與修訂標題,原文標題為《如何將 太陽能 有效的發揮?你應該知道的事》。意投稿者可寄至:[email protected],經編輯檯審核並評估合宜性後再行刊登。圖片來源:Pixabay, CC Licensed。)

延伸閱讀

能源儲存新曙光?Google 母公司研發最新科技,用鹽巴來儲存電力!
台灣能源問題有解?要跟 Tesla 談儲電,科技部長陳良基很樂觀:綠能政策免擔心
【能源產業新趨勢】電動車普及恐造成城市斷電,十年內充電站商機大爆發


科技報橘 LinkedIn 上線!

最新科技產業動態、技術新突破、專業職能技巧提升 ....... 鎖定 TO  LinkedIn 專業品牌,提升職能與產業 Know-how,躋身產業菁英之列 https://www.linkedin.com/showcase/techorange

點關鍵字看更多相關文章: