屋頂不夠用沒關係 日開發新太陽能建材 突破瓶頸

屋頂不夠用沒關係 日開發新太陽能建材 突破瓶頸

2020年03月12日

文：宋瑞文（加州能源特約撰述）

有鑒於太陽能市場的競爭激烈，許多廠商鎩羽而歸的同時，不少同業也陸續開拓新的領域，創造獨特的利基。去年底，日本大成建設與鐘化集團攜手合作，推出耐用年限達30年以上的、用於大樓外壁的太陽能板建材，相較於屋頂建材的同類產品，拓展了新的應用範圍，成為業界的焦點。

據官方說明，產品的開發背景，源於日本企業越來越重視環境、追求永續；加上日本多天災，重視災難應變機制，看重再生能源可獨立發電的特性，因此太陽能等再生能源設備也日益受到重視。

然而，因為一般公司屋頂面積有限，使得太陽能板（一般太陽能板或屋頂型太陽能板）的鋪設遭遇瓶頸。為此大成建設把自家的零耗能建築（Zero Energy Building，簡稱ZEB），做為外壁裝設的太陽能板的實際驗證場所，在兼具設計感與發電效率的前提下，開發新的太陽能產品。

既然要做為建材，自然得跟上一般建材重視的耐用程度，為此產品耐用年限提高到30年以上，超過一般太陽能板的水準。在轉換效率方面也並駕齊趨，達到世界最高的24.37％。

不透光與透光（圖右上部與下部）的太陽能外壁建材。照片來源：大成建設新聞稿

除了耐用，建材的另一項常見要求、美觀，也是不能不講究的部分。以往部分建材型的太陽能板，會因為電極線的存在而影響外觀，這次在設計上則加以避免。又，一般大樓的外壁，時有透光、採光的需要；因此設計不透光與透光兩種款式，後者可以取代一般窗戶，拓展應用範圍（上圖）。

在台灣，因為車站等部分公共設施也有裝設太陽能板的關係，民眾遭遇太陽能板的機會並不算少，但許多人仍然陷於迷思，認為太陽能在一般建物只是聊備一格，不足以影響大局。

零耗能建築ZEB定義。照片來源：日本松下

不過，像大成建設這樣，經過零耗能建築ZEB的實際驗證就不同了。ZEB的簡單定義為「淨電力收支小於零」（用電量減去發電量小於零）。參考上圖說明，一般房屋（圖左）原本的用電量為相對大的黃色區塊，經節能設計後，用電量縮減至相對上小得多的黃色區塊（圖中），再減去太陽能板的發電量（圖右），為零或小於零的話，即為零耗能建築。

在太陽能等再生能源的襄助下，零耗能建築基本上不需購買來自大型電網的電力，能大幅降低住宅用電的需求。2014年日本政府就已經決定實現與普及ZEB，希望在2020年時，做到新設公共建築ZEB；在2030年時，做到新設建築ZEB。可以想見的是，ZEB若能日漸普及，太陽能板的份量也隨之水漲船高。

誠如前述的產品開發背景，在政策推廣之餘，民間企業的響應也超乎預期。以100%使用再生能源為目標的國際環境倡議RE100，在引入日本之後，獲得SONY、AEON（日本最大零售通路）、佳能、松下等大型企業的迴響。去年10月，不同於RE100的資格限制，日本民間自發性地成立中小企業版本的RE Action。理所當然地，在資格的認定上，可以計入自家太陽能板的發電。

今年初，日本太陽能協會舉辦2020新春交流會，業界政界300人齊聚一堂。據報導，協會代表理事菅原公一勉勵業界，在提高競爭力，讓太陽能在成本效益上與其他電源並駕齊驅之外，還可以開發新的用途與市場。菅原公一同時也是鐘化集團代表董事會長，在政府補助日漸退場或縮小的趨勢下，鐘化集團的這項產品，顯然察覺到了日本能源局勢的變化。