文/宋瑞文(加州能源特約撰述)
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。
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*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。
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