2012/03/05
經濟部能源局
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▓撰文╱圖檔提供：陳文樹
將太陽光電設施與公共建築結合在一起的「光電建築」，在國外已常可見到，由於太陽光電已是我國發展綠能產業的重點項目，近年來在經濟部能源局大力推動「太陽光電建築經典示範」計畫下，已有多座此類型的建築物完工並啟用。本文介紹去（2011）年10月正式開館的「國立臺灣歷史博物館」，在其南側建有一座極為醒目的「光電雲牆」，供讀友參採。
位於臺南市安南區的「國立臺灣歷史博物館」（簡稱臺史館），在昔時原是種植大片甘蔗以供製糖的農田，今因鄰近的臺南「永康糖廠」和麻豆「總爺糖廠」均已陸續停止製糖，遂跟著停止種蔗而逐年變更原有土地之地目，並分期釋出空地以供大型建設之需，臺史館即是建於當地「和順寮農場」所釋出的廣闊土地上。
臺史館分成4大區塊，由於館址位處低窪地帶，所以館體底部特別架高地基以防水澇，灰色系的屋頂呈弧拱造型，館壁四周以深紅瓷磚貼飾，並依循原有地貌景致在館舍周圍掘建生態水池，同時將掘出的大量土方填聚成「希望之丘」，在曲迴彎繞的池塘上並建有修長的拱橋，像是一處坐落於都會之郊的世外桃源。
特別的是，當初政府部門在規劃建造臺史館時，鑑於太陽能發電已是我國發展綠能產業的重點項目，加以臺南市全年日照強烈，極適合應用太陽光電技術來發電，因此，在考量善用光電科技來產生電力，以求自行供電甚至回饋社會的前提下，要求建築師設計出可與建築物整合應用的太陽光電發電系統─「光電雲牆」，成為館體一大特色，也凸顯珍惜能源、善用能源的重要性。
光電雲牆年發電量17萬度
位於臺史館南邊的「光電雲牆」為國內大型建物結合太陽光電發電設施共構之經典呈現，也是該館最吸引民眾目光的意象建物。該光電雲牆是由經濟部能源局補助建造，共以1,755片光電面板組合而成，其中的寶藍色系太陽能光電板計有1,350片，另外的405片為硬化透明玻璃板，並以英文拼組成「National Museum of Taiwan History」字樣，亟富設計上的巧思。
以上1,350片的太陽能光電板，總長為148.2公尺、高15.5公尺，架設於5座鋼構基座上，總計發電容量為195瓩。整座斜伸狀的光電雲牆面朝正南方向，一來能夠達到最高的發電效率，二來也構成極佳的遮蔭效果，可以減少館內的空調使用，一舉兩得。經專家估算，今後10年內每年可發出17萬度電力，並減少二氧化碳排放約145公噸；即便是在日照時間最短的冬至當天，其所發出的電力仍能供應館舍內的照明和其他動力需求，而在日照強烈的6月至9月間，發出的電力甚至是其他月份的1.3～1.5倍。因此，該牆產生的電力還可以供應給周邊的路燈和附近的教師研習中心使用。
政府力推太陽能發展，尋求技術革新
為大力推動臺南地區綠能產業的發展，經濟部能源局特地在臺史館舉辦2場大型研討會，主題含括：綠色能源的普行發展、綠能產業的前瞻願景、綠建築的設計建造與應用推廣，以及配合綠建築以推展綠色能源等，目的希望能夠協助太陽光電、建築、建材及綠能產業等業者，及有意投入綠能產業暨綠建築營建事業之相關單位，深入明瞭太陽光電技術與產業發展趨勢，同時也加強業者間的密切交流，促進綠能產業在地化。
值得一提的是，以太陽光電系統從事發電，無空氣污染、水質污染或影響環境生態，且因為安靜無聲而不至於造成噪音公害，然而比較不便的地方，就是太陽光電系統的建置通常需要廣闊的場址，以供安置大型的光電板。因此，比較火力、水力、核能等發電廠的面積占地，太陽能發電廠所需覓置的場地面積，比前述發電廠要大得多，關鍵之處在於它必須直接面臨日照，不可遭到遮擋，所以只能建置於地面上，無法像是建造房舍一般的以「立體型式」搭建。尋常的樓房必須將太陽能光電板裝設於頂樓，而大規模的光電場裝設則須尋覓原本就是荒棄的不毛之地，或是因為政策改變、而不再具有生產用途的遼闊農漁用地。
為改變前述之裝設限制，目前較具突破性的進步作法，就是仿效本文所描述的「光電雲牆」，將大型光電板以架高工法搭設於鋼架上，這比較之前原本將光電板架設於地面上的作法，可以減少面積使用，不過此法必須先經過精算，並衡量其發電收益是否可以高於建造鋼架的成本，而且宜做好通行氣流的設計，防止由於巨型的板面造成強大的風阻而導致倒塌危險。此外，由於光電板難免會因為長期安放於戶外，導致板面沾附塵埃污垢，因此建置大型的光電板時亦需考量日後如何定期清拭保養，使它們潔淨明亮而可保持良好的發電效率。在國外屢可見到以遙控飛行器從事高空噴水清潔的工作，將來或許可以引進國內，用以清拭這種架放於高處的雲牆狀之光電板。（作者任職於交通部郵政公司）
參訪資訊
◎館址：臺南市安南區長和路1段250號
◎電話：06-3568889
◎開放時間：早上9：00～下午17：00，週一和除夕休館。（目前尚有多處展示室仍屬布置整修中，並未對外開放。戶外的遊憩區和光電雲牆步道，則是全年開放，可供行走賞玩。）
關鍵字：太陽光電,光電雲牆,太陽光電建築經典示範,臺灣歷史博物館