全球性環境倡議組織綠色和平在「RE10X10企業綠電倡議2023年度報告」中指出,企業採取綠電管道有三:(1)購買再生能源憑證、(2)綠電轉供、 (3)採用光電自發自用,從長期成本攤提分析來看,相較於購買再生能源憑證每度電成本7.75元,光電自發自用模式每度電成本僅2.68元,兩者差了將近3倍。「相較於傳統的太陽能板,將建材結合太陽能板的BIPV是提升再生能源比例的絕佳工具,不僅減碳、節能,還兼具建築美感,極具發展潛能!」SSDC澄毓綠建築設計顧問總經理陳重仁說明。
建築物如何導入BIPV?建築規劃設計之初導入BIPV效益最大
BIPV (Building-Integrated Photovoltaics) 是將太陽能板與建築物同時設計、施工和安裝,與建築物主體完美結合的太陽能發電系統,又稱為「建材整合型」或「建材一體型」的光電建築。BIPV可作為建築物構件的一部分,如屋頂、天窗、立面、雨庇、遮陽系統等,不僅具有太陽能發電功能,又是建材,與能源管理系統整合,更可具備節能管理效益,達到光電與建築造型整合一體的效果。
BIPV光電建築在國外已行之有年,如美國時代廣場4號(4 Times Square)康泰納仕大樓、德國自由堡太陽能辦公大樓、Apple加州總部、荷蘭EDGE地產開發商辦公大樓等,都是光電建築的典範案例。
那該如何著手裝置BIPV?陳重仁指出,應在建築規劃設計之初就導入BIPV設計,不僅能省去額外建材用料,也能確保建築物設計外觀被一併考慮,待建築完工後即可透過裝置發電,效益最大。而在設計BIPV時,最重要的是,要根據建築物造型找出有機會設置BIPV的地方,包括透光與不透光部位,可以先以不透光部位為主,把發電效益最大化,再考量透光部位,要注意的是不要影響窗子的視覺範圍;並且,在未來鈣鈦礦太陽能材料普及的時候,太陽光角度已經不是太大問題,到時候設計上可以更靈活。
國際趨勢、政府政策、獎勵措施,全面推動BIPV發展
2023年聯合國氣候變遷會COP28提出「建築突破」倡議,期許各國在2030年前實現建築能效倍增與再生能源裝置提升三倍的目標;全球最廣泛採用的美國LEED綠建築認證,即將施行的V5版本導入脫碳、公平、韌性三大精神,未來白金級綠建築認證建築必須達到100%使用可再生能源的標準。為達成2030年公有新建建築物達建築能效1級或近零碳建築(1+級)的階段目標,2023年7月1日起,台灣之公有辦公、服務類的新建建築(G-1金融證券、G-2辦公場所)皆需申請建築能效評估及標示;2024年7月1日起公有公共集會、商業、休閒文教類建築亦須實施能效制度,並逐年擴大適用對象。
「若案場有再生能源裝置,就可以加上優惠係數,比方說既有建築想達到能效一級,倘若自建築設計、空調系統著手仍未達標,這時可透過裝置太陽能系統加分,達成理想的建築能效級數。 」陳重仁補充道。
經過一年多的討論,針對「再生能源條例」12-1條:「建築物之新建、增建或改建達一定規模者,除有受光條件不足或其他可免除情形外,起造人應設置一定裝置容量以上之太陽光電發電設備。」,內政部11月14日表示,將增設「建築物設置太陽光電發電設備標準」草案,新建、增建及改建的建築物屋頂達1,000平方公尺(約300坪)以上,須在建築物屋頂設置太陽光電發電設備,預計年底前預告。
內政部國土管理署依據建築執照核發統計,台灣每年約發出2萬件使用執照,其中80%的新建物屋頂面積小於300平方公尺,多為小型建物或透天厝;而屋頂面積超過1千平方公尺的建物雖僅占發照量的6%,卻占全國新建屋頂面積總量比例60%,估計年電能產值約17萬千瓦,相當於1年5萬戶的住家用電。
而六都陸續通過施行的「台北市淨零排放管理自治條例」、「新北市2050淨零自治條例」、「臺中市永續淨零自治條例」、「高雄市淨零城市管理自治條例」「桃園市推動淨零城市自治條例」及「臺南市淨零永續城市管理自治條例」中,皆以零碳永續城市為目標,淨零建築為方針,BIPV光電建築的導入,是提升再生能源比例,達到2050淨零排放的絕佳工具。
為加速淨零碳排推進,相關獎勵辦法陸續出爐。2023年11月13日,經濟部能源署修正「建築整合型太陽光電發電設備示範獎勵辦法」,規定符合以下條件的太陽光電發電設備可獲獎勵補助:(1)採用頂蓋式、帷幕式太陽光電模組,與建築物整合以取代全部或部分建材,並具供建築物封閉及防水功能。(2) 總裝置容量超過十(峰)瓩,不及五百(峰)瓩。(3)屬新品設備。(4) 設置成本須高於申請受理年度中央主管機關公告屋頂型太陽光電發電設備電能躉購費率採用參數之期初設置成本。購置獎勵補助金額每(峰)瓩為新臺幣五萬元為上限核計(每一申請案獎勵補助總額不得超過新臺幣一千萬元)。
建築立面裝設BIPV,發電面積最高可達60倍
根據近十年新建建築發照資料估算,建築立面可鋪設光電板的面積比屋頂高出20倍以上。如果是摩天大樓,更可能多達5、60倍以上。且據現行建築法規規定,新建建築的屋頂面積有50%需做綠化,如此亦限縮了在屋頂裝置太陽能板的面積,因此,陳重仁呼籲,大家不應僅以裝設於屋頂為唯一考量,應朝向整體思考,屋頂加上立面,更能夠減輕屋頂使用上的壓力,透過在建築立面上裝設BIPV,既能提高再生能源裝置比例,也能獲得更多的發電面積效益。
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