從氣候變遷聊節能技術整合應用

  氣候變遷所造成的影響,就誠如在幾年前一部電影「明天過後」場景所呈現的內容;如今惡劣氣候對人類所造成的災害,也在我們生活中逐步的發生,如氣候之異常、天災之不斷、環境的惡化…等等。如果大家印象還在的話,這幾年颱風所帶給台灣之危害,是不是一年比一年嚴重呢?也正是為因應這樣極端氣候所造成環境持續之惡化問題,世界各國紛紛將節能減碳列為施政之重點工作。因此在供應端會增加低碳或無碳能源之應用,而在需求端則會透過節約能源之手法來減少對能源之需求;本文將從氣候變遷的角度來看,如何透過節能技術之整合應用而達成降低溫室氣體排放之目的。

  我國能源超過97%是進口的,而且有將近8成的電力是來自化石能源,因此為因應國際間對溫室氣體排放之管制,我們更須著力於需求端之降低能源需求。然而推動節約能源技術之應用並產生最大之效益,一定要從系統整合之角度切入,方能從技術面、產業面及節能效益上產生最大之價值。節能系統之整合架構則如圖一所示。

  首先,要將各項新節能技術及能源效率管理機制導入需求端,以圖中之建築為例,除了在建築設計上導入綠建築之概念外,更要採用各項高效率之家電設備,然後配合能源管理系統,以將建築物內部之負載需求降至最低;然後結合4D之建築物動態模擬系統,將時間及外部氣候因素納入,以了解及預估現在及未來此棟建築物之可能負載需求;再來則是將供應端之各項電力來源(含分散式能源系統)利用智慧電網加以聯結,以能針對需求端之負載需求進行即時之管控和調度;而為達成這項目的,則需導入動態之區域能源管理系統,以能充分掌握各項負載之分佈及尖峰負載需求,並提供智慧電網進行即時及最佳化之調節;當然,供應端及需求端是很難達成即時之平衡,因此在整個節能架構中,就還需要能源儲存裝置之建置,以能應付供需兩端各項瞬時之變化,做最即時之反應。

  因此從節能端來看,建築節能是其中之關鍵,因此各先進國家更紛紛推動及追求「(淨)零耗能建築」之實現,也就是從建築整體之角度來追求這樣理想之實現,一般而言所導入之主要技術,涵蓋節能端之高效率智慧家電、建築節能設計、建築能源管理等,以及供應端之各項再生能源技術(以台灣而言係以太陽光電為主)。

  所有這些努力均是在追求台灣走向低碳永續發展之社會,並透過推動節約能源來降低能源之消耗減少碳排放,為我們子孫留下這個美麗的島嶼;這些努力也同時彰顯節約能源除須強化新科技及產業之發展外,更需要全民的共同行動。

 

圖一、節能系統之整合架構

 

作者介紹

楊秉純副所長
工業技術研究院綠能與環境研究所副所長; 專長為 熱流及熱傳(含廢熱回收及再利用)、冷凍空調、微熱傳、能源政策及節約能源、能源供需統計分析