專題報導 |
太 陽光電發電系統應用之評估
台灣有99%以上的能源依賴進口,民生與經濟都受石化源料價格的牽制,2005年2月16日國際管制溫室氣體排放之「京都議定書」正式生效,台灣雖然不是締約國,但也不應外於地球公民應盡的角色與任務。且近年來由於國外進口油價的飆漲及環保意識與全球溫室效應,使得減碳節能成為重要議題,再生能源(Renewable Energy)的自主性,乾淨與無污染特性再度受到重視,為此我國對太陽光電推動開始於2000年,經濟部能源局為提升國內民眾對太陽光電系統的設置意願、提供系統設置經費補助,並針對不同對象及用途逐年提出各式專案提供補助,至2009年累計推動量共7.4 MWp,2012年預估2萬戶60 MWp,本分所於2009年申請全額補助及2001、2007年申請半額補助(如表1、圖1、),所產生電力與台電併聯供牛舍及研究大樓使用,關於太陽光電的經濟效益如何,太陽光照射隨季節氣候時間隨時在變,固定發電量不易評估且光電板使用效率隨使用年限逐年降低,每一峰瓩的太陽光電發電系統北部平均一天約可發2-3度電,中南部較高一天約3-4度電,太陽光發電系統之總體效益可分以下幾項:
一、經濟效益
平常發電量可以減少電費支出,於電力輸配線路不及之偏遠地區與離島等裝置獨立型系統,其裝置費用遠遠低於電力公司進行遙遠之輸配線路設置,電力網停電時仍需用電之需求(防災與救難),設置併聯/獨立混合型,不會有缺電情形發生。太陽光電與建築設計結合減少建材用量,除達到發電效果外還可增加外觀視覺藝術景觀。
二、環保效益
每kW的PV(太陽光電)每年可減少 9公斤氧化硫( SOχ )、16公斤氧化亞氮( NOχ )及2300公斤二氧化碳( CO2 )的排放(相較於礦物能源)。(資料來源:SOLAR-ELECTRIC POWER The U.S. Photovoltaic Industry Roadmap; p.10; 2001)依據台電公司估算台灣地區每一家庭之全年用電約3,564度,即每月平均用電量為297度,每日平均用電量約為10度,由上述之資料,一個家庭約裝置3~4峰瓩的太陽光電發電系統,即約可滿足每日之用電需求。若裝置3kWp的家庭,相當於3,000平方公尺森林(6個網球場) 的綠化效果。
三、節能效益
台灣自產電力佔台灣用電約78.4%,其中水力佔7.5%,火力佔51.2%,核能佔14.9%,再生能源只佔4.8%,每年額度都在變換中,主要為火力發電,地球資源有限,石化燃料總有一天會用完,如果利用取之不盡用之不竭的太陽能替代石化燃料,不但減少外匯支出並可以建立自主能源。太陽光電板吸收陽光發電同時有遮陰效果降低室內溫度,亦可減少能源消耗。
四、社會效益
太陽光電發電量與太陽光強度成正比,台灣夏季溫、溼度均高,用在降溫設備之用電量極大,此時正是太陽光電發電量高峰季節,可以疏解尖峰用電量免受限電之苦,如有緊急災難發生斷電情況下,亦可提供電力。
五、產業效益
太陽能發電系統是我國領先於世界之高科技產業,光電板研發與製造能帶動高科技產業發展,產業持續在研發不同種類光電板及如何提高效率降低生產成本,產品外銷增加國庫收入,不但提升我國高科技產業技術、爭取外匯並增加國民就業機會。
太陽光電設置成本高,回收慢,以目前電價計算價格偏低,所以經濟部能源局有補助獎勵策施,再生能源發展條例已於中華民國98 年7月8日華總一義字第09800166471 號公佈實施共計23條,其中
1. |
可將所發電力以高於是電價格回賣電力公司,縮短成本回收年限。(第9條) |
2. |
獎勵具發展潛力之再生能源發電設備。(第11條) |
3. |
政府新建改建公共工程優先裝置再生能源發電設備。(第12條) |
雖然施行細則尚未定案公佈,但地球石化資源越來越少,未來電價調漲可能性頗高,加上科技業技術研發、產量增加成本價格將會下降,再生能源與替代能源可見未來,然利用無污染之太陽能發電就是為減碳節能,所以評估經濟效益不能只用目前產生電量及價格來計算,但從整體環境保護的原則評估,亦應加入所有環境成本,例如光電板製程中產生碳量,光電板可使用15-20年後廢棄及NG光電板回收處理所需耗的碳量,整體評估才符合減碳節能之目的。以目前的電價而言,太陽光發電未必符合經濟成本,但以總體效益考量太陽光電使用仍有其必要性,仍宜評估適當場所積極推廣。
表1.新竹分所太陽光電發電系統97年發電量 |
圖1、新竹分所裝置於牛舍屋頂太陽光電發電系統 |