2008/04/05
經濟部能源局
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▓撰文:顏君聿
▓圖檔來源:日本日建設計股份公司
在世界能源安全與環保議題逐漸受到重視的趨勢下,節約能源已成為不容忽視的課題。區域冷暖系統(District Heating and Cooling System, DHC)為一種節能方式,於都市中利用高效率能源供給系統,以解決持續惡化的熱島現象。
區域冷暖系統百年前即用於歐洲地區,以暖氣集中供應為主,而亞洲是在1970年代初期由日本引進,為降低都會區內的環境污染。日本都市開發計畫導入區域能源供應系統案例中,非常具代表性的案例即為東京隅田川入海口附近之晴海特里頓廣場(Harumi Island Triton Square),本文將介紹其區域冷暖中心能源供應系統。
何謂區域冷暖系統
區域冷暖系統是利用一處或多處的能源供應中心,將冷氣、蒸氣、溫水等,經由導管供給一定區域內有需要的建築群,其優點包括:有效利用能源,提升能源效率;建築整體景觀佳;節省運轉費用;統籌配置,設施空間需求較小;中央監控省人力;可靠度及安全性高,提供高品質空調服務等。此兼顧節能、環保、設施操作安全及空間有效利用的系統,目前已成為已開發國家新興都市必需的基本建設。
日本區域冷暖系統之引進與應用
自1990年起,日本能源消耗持續增加,由都會區大樓排熱等原因造成的熱島效應現象日漸惡化;且按照京都議定書之規定,日本必須減少6%的溫室氣體。為因應上述情形,日本政府透過修訂節能法,推動建築物的環境負荷削減對策;另一方面,產業內廠商也積極推動被視為降低CO2之終極武器「熱泵」,並在各地區域開發計畫中,推行充分應用熱泵技術的「區域冷暖中心能源供應系統」。
日本DHC事業始於1972年,通產省特別制訂「熱源供給事業法」,將熱能(含空調所需之冰水、熱水與蒸氣等)與電力、瓦斯事業一齊納入公共利益事業來管理,讓熱能供應成為一種新行業。而後,1977年透過制訂「區域冷暖系統計畫推進指導標準」及1991年「地域暖冷系統設施推動指導綱要」等政策積極推動與落實DHC政策。接著,又研訂新建築物面積超過10,000平方公尺(原訂20,000平方公尺)者,大樓空調必需採用DHC來供應。加上原先對設置主機房之建築大樓給予建築面積之優惠,以及低利融資與優惠稅制等獎勵措施,使得DHC運用在日本各地區域開發案中之普及率急速增加。
根據日本統計資料,2005年已有超過140套DHC在日本進行商業化運轉,裝置場地包括:商業大樓、地鐵站、旅館、科學園區、機場以及新市鎮等。事實上,日本因DHC及其系統應用,已著實提高能源之使用效率及安全性,並附帶提升環境美觀與生活品質。
日本晴海特里頓廣場區域冷暖中心
日本都市開發計畫導入區域能源供應系統的案例中,以1984年開始進行規劃的東京晴海商業區再開發案最具代表性。位於都市中心和臨海副都市中心之間的交通中繼站,由十幾座高樓組成的晴海特里頓廣場,為一綜合型商業住宅樓區,就業人口約2萬、居民約5千人,由東京城市服務股份公司負責運轉及管理、東京電力參與、占地面積約8公頃、總樓板面積約67萬平方公尺。在都市建造過程中,運用集體化、一體化概念建構高效率熱能系統,並自2001年4月開始供應熱源,供給區域涵蓋6.1公頃。
晴海DHC計畫規劃於地下30公尺處設有6台高性能的熱泵和容量19,060立方公尺的水蓄熱槽,分別儲存攝氏47度熱水和6度冷水,並通過管道輸送給用戶。該水蓄熱槽堪稱日本國內最大規模,同時,水量亦可在緊急災害時,做為區域消防和生活用水。此外,晴海DHC系統依機械設備配置計畫達成最小運送動力,採用大容量水蓄熱槽、高效率電動冷凍機、大溫差送水等當時最新的節能系統,除提升初級能源COP(性能係數)外,亦達到節約能源、友善環境及高經濟效益之目的。
打造台灣無環境負擔的安全城市
瞭解日本區域冷暖系統應用及東京晴海DHC概況後,反觀國內,DHC在台灣之所以尚未流行,主要是缺乏協調整合單位,且國內還未有成功案例,業主及設計者均不敢率先嘗試。該系統技術之應用在台灣屬萌芽階段,於政策及執行面上仍面臨不少有待克服的問題:
一、於政策層面,政府尚需研訂相關法規。不論是系統定義、設置規定、管理條例或獎勵辦法等,應先立法正名,透過法令規定或投資獎勵等誘因,使DHC系統更順利地引進國內。
二、於執行層面,建議需由政府擔任設計施工之協調者,在規劃新都會區或都會區再造時,以公共建設方式先設計鋪設,然後由民間配合進行後續的工程。另外,亦可從有政府資源可供協助的學校,或是工業區中規劃一或數個能源供應中心,提供電力、熱水及冰水等給周邊的廠區使用,形成自給性的DHC。
整體來說,若要實現節能、少CO2排放及安全永續的理想都市,除了需規劃有效利用都市排熱等高效率能源系統設備及完善技術,加上建築物初期建設階段與計畫之整體規劃等硬體面設施,還需後續操作與運轉之能源管理機制,以降低環境負擔和營運成本等軟體面措施來配合。東京晴海DHC從軟硬體雙管齊下,其能源供應系統之建設及營運模式,均值得我國學習與參考。(作者為台灣經濟研究院助理研究員)
日本東京最古老的寺廟─—淺草寺
淺草寺(又稱觀音寺)創建於628年,是東京都內最古老的寺廟。江戶時代德川家康將淺草寺指定為德川幕府的朝拜場所,淺草寺一帶因此逐漸繁榮。除淺草寺正殿外,寺院內的五重塔等著名建築物和史蹟、觀賞景點多不勝數,附近街道均保存著江戶時代的情調。在東京這個高度現代化的都市中,淺草寺是最能代表日本傳統文化的景點之一。
日本東京淺草寺著名的五重塔
五重塔,矗立在淺草寺院內一角,看起來醒目又古色古香,比起正殿的香火鼎盛,更有一份特別的清幽味道。五重塔於1648年建成、關東大地震時損毀、1945年東京大空襲時燒毀。現在的五重塔是在1973年時重建,基壇高約5公尺、塔自體則約48公尺。
看似燈籠的清酒菰樽,為日本各地著名釀酒廠共同獻酒給明治神宮的紀念牆
明治神宮坐落在東京澀谷區,占地70公頃,緊臨著新宿商業區,為繁華東京都裡的一大片都市叢林,也是市中心裡最大的一片綠地。明治神宮是為了供奉明治天皇與昭慧皇太后所建,離門口不遠處,可以見到好幾排一桶一桶清酒所組成的菰樽,由各家釀酒廠奉獻,每桶酒上都標示有產地和酒廠名。