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國內太陽能集熱產業技術與推廣

2006/05/05 經濟部能源局 點閱人次: 309

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█撰文:陳文杰、鄭名山

太陽能熱水器的利用在國內相當普遍,它可以在陽光的照射下將水加熱,提供熱水洗澡。新的概念是利用太陽的輻射,經由集熱方式提供熱能、冷能運用在生活中,它可以是熱水器、集熱器與建築的結合、製冷空調,熱泵等,分別應用在家居熱水、宿舍熱水╱冷氣、泳池加熱╱除濕、工業預熱、乾燥、暖房及電力的產生,這些應用的產業視為太陽能集熱產業。

太陽能集熱板表上經常利用一層容易吸收太陽光的膜層,提高集熱效果;以往的吸收膜層以黑色為主,配合現代建築新風貌,不但效率要更高,色澤也要更能調和。目前單色系濺鍍吸收膜以黃綠色(α≧0.95,ε≦0.05),與德國InterPane藍色濺鍍性能相似。未來在多色系濺鍍將以α≧0.9,ε≦0.1為目標,並加強量產製程能力的建立,一方面提高品質,另一方面降低成本,以建立產品外銷能量。

太陽集熱系統建築整合技術

安裝太陽能熱水器在別墅或斜屋瓦建築上,對於美觀是很重要的考量。目前技術應用市場為萌芽階段,多方著重於集熱器與建築物間的接合技術,力促太陽能集熱器成為別墅或斜屋瓦建築上的一個具有造型外觀的節能裝置;國內技術研究單位目前已發展出輕質化集熱器的嵌入式及架構式介面接合,對綠建築概念的新建物增添環保、節能新風貌。

集熱板的選擇性吸收膜濺鍍製程及建物結構整合的技術創新,是與國際技術發展趨勢接軌,也是為國內太陽熱能技術往後的發展與應用開啟新頁。不同色澤的高品質真空鍍膜集熱板及各式建物結構整合技術,結合太陽能熱水系統運用,為國內增多的斜屋頂新建物提供綠建築觀念的新穎加值,充分反映太陽熱能整體效益,加速太陽熱能產業推動。

大型系統建置能力

大型太陽能系統是指大面積的太陽能集熱器的應用,一般應用在宿舍盥洗、溫水泳池、工業製程預熱或養護中心的場合,不似家居安裝的熱水器或集熱器面積是以一個家庭所需的熱水量為主,所以更能彰顯太陽熱能的利用績效。目前,國內在宿舍方面的大型太陽能熱水系統應用相當的成功,對於能源、環保教育及實際宿舍管銷成本的控管,均有明確的成效與指標。近來,研發上已開發完成以氣象資料庫為設計工具的大型太陽能熱水系統設計指引,協助產業進行大型太陽能熱水系統規劃工作。

固體吸附製冷技術

台灣地處亞熱帶,對於冷卻、空調系統需求較高;或在大型宿舍的太陽能集熱器利用上,因夏天熱水供應過多而冷氣空調的需求又較大,此時可利用固體吸附劑的吸附與脫附原理,將多餘的太陽能加以利用進行空調製冷。也就是說,太陽能不但可以提供熱水,亦能提供冷氣。目前科研成果已成功的開發COP為0.6的系統主機(10kW級),並建立完成示範系統,提供公司員工宿舍的盥洗用水及餐廳冷氣,未來目標將朝向商業化原型機的開發,以降低成本。

集熱產品性能以及品質檢測技術

太陽能集熱產品的性能、品質是使用者權益最大的保障,因此經濟部能源局對此相當重視,特地委託工研院能環所建立產品相關的檢測能力,並持續對熱水器及集熱器進行性能分析檢測,以確保國內市場產品的可靠性。除此之外,台大新能源中心亦提供產品檢測的相關服務。

太陽能集熱產業推廣

太陽能產業的推展,可分國內、國外兩個區塊;國內方面,期望在2010年達到214萬平方公尺安裝面積,國外部分則是產業的國際競爭力提升,並達到外銷的目標。

經調查分析結果,國內的安裝市場絕大部分在於住宅建物,其次為宿舍、溫水泳池等大型系統。在住宅建物方面,尤其是新透天建築的「綠」觀念,應加強對民眾的宣導、學校的教育紮根、建築師的設計概念及工法的導入,使得潔淨的太陽能源充分烙印在生活中;在宿舍、旅館及溫水泳池等大型系統方面,相關單位(如教育部、軍事院校、公司企業主或產業公會)技術說明及推動配合是相當重要的環節。科研單位做好產品開發、系統技術驗證及產品性能、品質檢測能力,再配合太陽能業者在生產品質、系統技術能力及服務經緯上做最好的建置,三管齊下的長期拓展國內太陽熱能的應用面。

積極掌握外銷契機

目前我國太陽熱能產業的外銷比例約為1.3%年產值,而2004年全球有面蓋的集熱器(Glazed Collectors)產值有42億歐元。對於外銷方面,在於產品的拓銷或代工等國際媒合工作、產品製造成本的降低、量產化技術╱機具的應用及產品認證等競爭力的提升;產業應先進行生產力的評估,評估利基所在,並加以提升產業國際市場發展的環境條件,如產品的多樣性或差異性、產品技術的提升、企業管理的能力、企業結盟大型化或者是分工的作法,以爭取產品外銷的最大產業利基。國內目前正進行的高性能集熱器、新型模組集熱器、中溫集熱器、濺鍍量產機台、自動化生產機具、建築整合架構、大型系統建置、固體吸附主機及產品認證等開發工作,都是可資產業未來對外擴展行銷時的技術資源。(作者任職於工研院能環所)


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