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[轉錄] 基隆、宜蘭或受啟發 靠太陽能不用買電的

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honkwun
(反皮草 拒絕血腥時尚)
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1.轉錄網址︰
https://californiayocan.blogspot.com/2022/05/blog-post.html

2.轉錄來源︰ 加州能源的太陽能閱覽室

3.轉錄內容︰

在日本,佔能源消費量達三分之一以上的辦公大廈與住家,成為能源、用電問題的重點。日本政府為此持續推動,不用買電的零耗能房屋,日商更搶先打造零耗能辦公大廈。而後者在太陽能的利用方式,即便是台灣多雨潮濕的基隆、宜蘭,也有參考價值。

在節能的領域裡,有所謂的零耗能房屋,英文寫作Zero Energy House(ZEH),指的是透過建築節能,降低房屋需要的用電量,低到小於房屋自身發電量(太陽能板等)的程度。簡單地說,是可以單靠自己發電,基本上不用另外買電的房屋。以此類推,零耗能大樓(Zero Energy Building,ZEB),也是一樣的概念。

*大和房屋工業以新的技術,讓佐賀大廈成為零耗能辦公大樓ZEB(Zero Energy
Building)。(來源:大和房屋工業)


身為日本最大建商的大和房屋工業,走在政策之前,在2018年2月建設完成的「大和房屋佐賀大廈」,是一棟不依賴一般電力公司的電力系統,單單以自身的再生能源(太陽能)發電,就能電力自給自足的辦公大廈。經過一年實測,確認可行。其中開創性的節能、創能方法(上圖),得到政府肯定,榮獲「第一屆環保專業大獎(ECOPRO AWARD)國土交通大臣賞」,是零耗能建築裡特別值得介紹的一棟。


從有挑戰性的地區做

「大和房屋佐賀大廈」(以下簡稱佐賀大廈)位於佐賀縣佐賀市,距離JR佐賀車站約20分鐘步行的位置,因為原本的建築物老朽,藉由重建的機會做成零耗能大樓。全棟鋼骨構造,樓高兩層,一樓是展示廳,二樓是辦公室,為地板總面積2400平方公尺左右的小型辦公大樓。

之所以選擇佐賀縣,做為日本第一棟擁有獨特電力系統的零耗能辦公大樓建地,是因為氣候環境。此地儘管晴天多日照強,但冬天卻有從日本海吹來的冷風。倘若連這樣全年溫差大的地方都能做成,推廣到其他區域會比較可行。


空調用電減7成

佐賀大厦在發電與節能的做法主要有三。第一:佐賀大廈具有獨特的電力系統,從太陽能板到分電盤都是直流電,從外部電網購買進來的電力(商用電力、交流電)也變成直流電。

由太陽能板(83.2kW)和蓄電池(105 kWh)供電給室內的照明與電器。太陽能供電不足時,系統會自動切換成蓄電池供電(下圖)。若還不夠,例如維修或設備故障時,才會經由外部(一般電網)買電。

*雨天和夜間時,右上太陽能板不發電,使用它白天蓄積在蓄電池裡的電力。(來源:大和房屋工業)


第二:住宅或大樓裡用電最兇的部門,當屬空調。佐賀大廈所使用的「Desiccant 空調機」(溫度與濕度分別控制的空調系統),為提高能源效益,在送氣前會先除濕。

*在推送冷氣時,佐賀大廈屋頂的太陽能集熱板生產的溫水(圖片右上),會輸送到旁邊的「Desiccant 空調」(デシカント空調機),做為還原除濕部件(乾燥劑)的熱源。(來源:大和房屋工業)

「Desiccant 空調機」的除濕部件,可以透過太陽能熱水器的溫水(上圖),加以乾燥後再次利用(下圖);簡單地說,原理跟用平底鍋翻炒家裡的乾燥劑,加以乾燥還原一樣。再加上自然換氣系統等節能方式。跟同規模的建築物相比,空調所需用電可以減少7成,也能削減下午時的尖峰用電。

*使用太陽能熱水器(圖片右上的太陽能集熱板)製造溫水,做為還原除濕材質的熱源的「Desiccant 空調」機型。(來源:日本新晃工業)


從台灣的角度看佐賀大廈的案例,有值得參考的地方。在台灣,即便是多雨常陰的宜蘭,縣府建設處也推薦裝設太陽能熱水器;而據氣象局資料,基隆與宜蘭日照時數相近,若採用和佐賀大樓相同的空調(註),兩地都能藉此節省空調與除濕用電。(參考報導:不必花錢又能發電宜蘭縣府與民間共創太陽能光電球場)


第三:提高送電效益。一般狀況下,從太陽能板產生的直流電,會轉換成交流電,再轉換成直流電存在蓄電池。使用蓄電池的電力時,又再轉成交流電。但因為佐賀大廈有自己獨特的電力系統,太陽能板、蓄電池與分電盤之間都是直流電(下圖),因此可以減少8%的電力損失。

*佐賀大廈的電力系統,太陽能板到蓄電池、分電盤之前,都是以藍色線條代表的直流電。(來源:大和房屋工業)


像佐賀大廈這樣,內部以再生能源(直流電)為優先,外部電源(交流電)也變成直流電才匯入的做法,在大廈建成之前,是前所未有的嘗試,在技術上也有難度。技術人員說:「原本沒有想到能實現。」顛覆了電力系統的常識。


讓醫院不斷電

內部電力系統換成直流電最大的理由是防災。連台灣人也記憶猶新的2016年熊本大地震,造成大規模停電,而佐賀大廈的計劃,在當時正要開始,因災難得到啟發。

一般包括蓄電池在內的太陽能發電系統,在停電時電力調節器會停止,即便太陽能板還在發電也無法使用,需要手動切換到停電模式才可以。這是電力系統在先天上的問題。


而佐賀大廈獨特的電力系統,因為平常不靠外部電力,在失去外部電力時(外面停電),由太陽能供應的電力也不會停止。

像這樣,遇到災難也不停電的建築,對於銀行、醫院、冷凍倉庫等,支持市民生活的基本設施是不可或缺的。考慮到未來的大樓建設,佐賀大樓的設計有重要的意義。


*河西工業技術新棟,為ZEB ready等級的ZEB大樓。ZEB ready的定義為,加上節能設計後,一次能源消費量削減50%以上的建築。(來源:大和房屋工業)


七層樓高的近零耗能大樓

佐賀大厦是日本第一棟有前述獨特電力系統的零耗能大樓ZEB,而非大和房屋集團的第一棟ZEB;在此之前的2011年,該集團就開始銷售目標為近/零耗能的大樓物件。

和2014年度的22棟(近)ZEB相比,大和房屋集團到2020年度已成長到4倍以上的92棟。從辦公大樓、購物中心、旅館、學校與醫院等不一而足。有像前述佐賀大廈那樣的小型辦公大樓,也有七層樓高,樓地板面積達12,726平方公尺的大型辦公大樓(河西工業技術新棟、上圖)。


期間大和房屋集團一直致力於零耗能大樓的推廣,成為政府招募的「ZEB PLANNER」廠商之一,提供建築設計、設備設計、節能設計等ZEB相關領域的諮詢。

日本政府對於私人部門零耗能建築的要求,是在2020年之前,新建獨棟住宅要有半數以上為零耗能住宅ZEH。而包括松下等日本主要知名建商,在前一年就已達標。而大和房屋集團推動的零耗能大樓,無論規模與時間,都走在政策要求之前。而由於太陽能板、隔熱建材等,是零耗能建築的標配,這樣的政策也成為相關廠商的新藍海。


現在由於疫情、國際局勢等原因,天然氣等能源價格飆漲,節能建築別具意義;就氣候變遷導致的天災而言,還有防災與減碳的效益。日本政府對建築節能的要求,至今已有一定成績,而民間認為還有進步空間,催促立法實行。同為進口能源的島國台灣,理應見賢思齊。


註:整個佐賀大廈的空調系統有好幾種機器,不是只有「Desiccant 空調」,其他還有熱泵、熱泵式熱源機、空氣處理器(air handling unit/エアハンドリングユニット)等。由於都是大型機器,適合大型商用空間使用。在還原除濕材質時,另外利用了常年恆溫15度的井水做為熱源。


4.附註、心得、想法︰
※ 40字心得、備註 ※

基隆跟宜蘭是一般台灣人覺得不適合裝太陽能的地方,但在效率更高的太陽能熱水器的部份,連宜蘭縣政府都推薦。而文章裡介紹的空調系統,可以利用太陽能熱水器來節能。空調很耗電,但人家可以節省到七成,可見節能的潛力。







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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 101.10.14.7 (臺灣)
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SiLlYWanKer05/16 21:17又有地方可以開預算了 真開心

MVPGGYY05/16 21:19宜蘭不是很多雨天嗎?

MgEuCuLiZn05/16 21:19作者是不是很少去基隆宜蘭?

goetze05/16 21:20.......基隆談日照?真有點顛覆我的認知,還是我想錯了?

pslr105/16 21:26宜蘭不適合 別傻了

CenaC05/16 21:274樓這種還會覺得怪的 台灣價值不足 趕快去充值

tigertiger05/16 21:45基隆宜蘭很少下雨吧 說很多雨的是被認知作戰?

andy19911305/16 21:56鉛酸電池不環保 到底有什麼綠能

Retangle05/16 23:21基隆今年1、2月只有一天沒下雨 是要回歸中世紀?

uku05/17 00:02反串吧!