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打破太陽能板迷思！儲電智能未來家居 節電近乎「零耗能」
by Yves Huang-更新
採訪撰文／黃馨慧 圖片提供／工業技術研究院
工業技術研究院（工研院）位於台南沙崙的綠能科技示範場域，模擬南台灣的透天厝住宅的概念，設計了「節能屋」的小型社區，它最重要的設計理念是「零耗能」。綠能與環境研究所副所長鄭名山表示，零耗能並非完全不使用能源，而是房子本身所產生的能源，與住戶使用消耗的能源，整年下來能夠達到接近平均、互相抵銷，幾乎達到「零耗能」的概念。
節能屋如何「零耗能」？
為了「節能」，從設計就十分考究，除了房屋坐向會影響耗能，還需考量建材的隔熱性能、遮陽設計與窗簾使用等，屋內選擇節能省電的家電設備，一般住宅大概每年每平方公尺約耗50度電，節能屋則耗電25度，省下一半的耗電量，也等於減少住宅用電的50%碳排放量；房子本身有儲電系統，利用太陽能產生能源後可「儲電」，未來若大環境缺電、電價較高時，用不上的電力可以交易給社區其他戶，甚至和地區電網做連結，交易至大電網。
屋內的後台系統，除了監測耗電與儲電情況，還能控制照明、空調與窗簾等，在自動模式下，空調會偵測室內狀況自動調整溫濕度；大部分的電動窗簾都需插電配線，但利用「染料敏化」的太陽能板，它就能以太陽光直接發電驅動窗簾，這種特殊太陽能板即便在弱光環境下也能發電，窗簾就無需額外使用一般電力。
節電、儲電、有益健康
這樣的房子除了節電、儲電外，對人體來說相對舒適，更對健康有益，鄭名山說：「人眼對照明亮度的感覺相對遲鈍，憑主觀調整，不見得對眼睛是最好的。剛起床時，節能屋的光線會偏黃，再逐步拉高色溫變成白光，到了睡前，光線又會慢慢偏黃，配合人體生理變化做節律調控，反而對眼睛健康更好。」
節能屋接下來可望針對電力交易的軟體面做改善，可能會結合區塊鏈、網路設計等技術，思考如何做到最有利的電網交易。節能屋以實驗方式，證實在南台灣氣候條件下可達到近乎零耗能外，不少新科技與尚未被商業化的設計，也在這裡試用，增加未來被其他建築接受的可能性，在缺電、用電需求大的環境下，節能屋可被當作發展未來智能家居的新方向。
太陽能碳排、能耗高？
由於節能屋主要使用太陽能板儲電、發電，據經濟部能源局2021年的資料顯示，矽晶太陽能板平均發電1.3年至2.4年所產生的能源，就能抵銷生產時的能源消耗，若以每片太陽能板使用20年進行計算，發電過程超過17年都是零碳排放的狀態，而節能屋本身又幾乎達到零耗能，無論計算能源消耗或是碳排放，一如鄭名山所述：「怎麼算都划算！」
只是台灣颱風多，不少人擔憂「看天吃飯」的太陽能板受天災損害的風險高，鄭名山解釋，以台灣目前的安裝經驗來看，「真正受損比重非常少，會受損關鍵都是在於結構設計偷工減料的問題，如果設計優良、用料實在，絕大部分是沒問題的」；太陽能板業者也表示，確實有被颱風吹跑的風險，「但可採用40mm鋁框不減重，模組中央加橫桿加固，就可以降低受損風險」。
太陽能板有毒嗎？
為維護太陽能板發電效率，須定期清洗上面的髒汙和灰塵，有些民眾擔憂若清洗太陽能板，會讓表面材質脫落造成土地汙染，太陽能板業者對此解釋，「只要不使用腐蝕性清潔劑，純以清水清洗的話，焊線等材料已被EVA膜包裹住，不會裸露在外，鋁框經陽極處理，玻璃鍍膜也相當穩定，不會有脫落問題」。
依據台灣現行環保法規，太陽能板即便廢棄後也不屬於有毒廢棄物，畢竟它是國際間高度流通的產品，因此皆須符合歐盟RoHS2.0（危害性物質限制指令，限制電機與電子設備中有害物質成份，以及保證合理的回收廢棄物）規定才能銷售。
台灣目前對於回收廢棄太陽能板也有嚴格規定，裡面除了EVA膜外都可回收，回收業者會先將模組拆解後，回收鋁框架、接線盒，剩餘部分經破碎處理，回收玻璃、矽等，再以化學方法回收貴金屬如銀、銅等。回收後的玻璃可加入瀝青、背板磨粉加入油漆骨材，可做為建築等材料，即便是製造太陽能板產生的廢砂漿，都可做成矽球供煉鋼廠使用，廢棄材料都能盡量回收再利用，也是使用太陽能板發電儲電相對環保的原因之一。
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