綠色能源和自行車的結合

▓撰文：吳國光、張育誠、焦鴻文

樂活生活當道，自行車運動現已蔚為風潮，成為時下最受歡迎的休閒活動。自行車除了可當作休閒運動工具，促進身體健康外，若在平常利用自行車當作通勤交通工具，由於減少了汽機車的使用，可降低燃料的使用及廢氣的排放，兼具環保及節能減碳的效果。但一般人畢竟不是運動選手，體力有限，若住家與公司有一段距離，騎自行車來回住家到公司，恐怕已經氣喘吁吁，滿身大汗。有鑑於此，電動自行車也因此需求而被發展出來，然目前最熱門的綠色能源發電技術是否能和自行車運動進一步相結合呢？請看本文敘述。

電動自行車的綠能使用

日本三洋電機公司在櫻上水車站（Sakurajosui）及櫻新町車站（Sakura Shinmachi）分別設置了太陽能自行車充電站，做為電動自行車充電使用。這些太陽能自行車充電站，在充電站的頂棚設置了36張長142公分，寬89公分，額定輸出電力為210W、發電量共7.56kW的太陽能板，其模組轉換效率約為17％，可把太陽能板產生的電力儲存在大容量鋰充電電池中，其電池儲蓄電力為9.678kWh，電動自行車可透過大容量鋰充電電池對電動自行車本身的鋰充電電池進行充電。

三洋電機的電動自行車鋰充電電池電力為160Wh，可行駛超過30公里的距離。三洋電機開發人員表示，該公司所設置之太陽能自行車充電站的太陽能板是以直流輸出方式，直接對大容量鋰充電電池進行充電，可免除AC-DC轉換器。此外，該系統有備用電力，即使長期處於下雨的狀態，系統仍然可以正常運轉，為自行車充電。目前充電站可同時為40輛自行車充電，同時剩餘的電力在晚間還足以供應充電站的LED燈使用。

此外，英國設計師米羅斯拉夫˙米列維奇設計出另一型式的電動自行車，這款自行車具有長162.2公分，寬53.5公分的頂蓬，頂蓬上安裝了太陽能板，太陽能板所產生的電力，可驅動自行車後輪的馬達，帶動自行車前進。雨天時，頂蓬還能為騎乘者遮雨。自行車上有一個開關，可以在普通自行車模式和電動自行車模式之間進行切換。例如在平地騎車時，可切換成普通模式，當作普通自行車使用；遇到陡坡時，則可切換成電動自行車模式，由後輪馬達帶動爬坡，達到節省體力的效果。這款電動自行車由馬達驅動時，時速可達24公里，除了可由車上的太陽能板供電外，在下雨天也可藉由外部電源充電。

綠色能源提供自行車騎乘更樂活

另一方面，在自行車的配件上也可見和綠色能源發電技術結合的蹤跡。例如國內已有廠商利用薄膜太陽能電池輕薄、可撓曲的特性，將之應用於背包或腰包上，薄膜太陽能電池所產生的電力可儲存至充電電池中，之後利用轉接頭就可直接對手機、PDA、MP3等小型電子產品進行充電，不怕這些小型電子產品的電池臨時沒電的窘境發生。

此外，在夜間騎乘自行車時，自行車頭燈乃是必備的配件之一。傳統自行車頭燈是利用電池來供電發光，但電池用完後的廢電池處理又會衍生出環保問題，現在則有利用風力發電的自行車頭燈，可解決上述問題。風力發電自行車頭燈，其發光源是採用LED燈，同時在頭燈上方設置一風力發電裝置，藉由騎乘自行車時所產生的風力，使葉片轉動，帶動發電機進行發電，利用其所產生的電力使LED燈發光，做為夜間騎乘照明之用，且不需要更換電池。太陽能電池也可應用至自行車頭燈上，亦即將原本頭燈上的風力發電裝置改成太陽能板，並增加一充電電池，就可達到相同的效果。

其他應用例子也可在自行車後座或腳踏板上常見的反光板上。反光板的主要功能是在夜間騎乘時，可用來警示後方車輛，其原理是反射後方車輛的頭燈光線，讓後方駕駛注意前方有車輛，屬於被動式。現在則有主動式的產品，亦即將原本的反光板置換成LED燈，主動發出警示，相較於傳統反光板，LED尾燈的發光亮度及警示效果更好，進而提高騎乘自行車的安全性。LED尾燈的供電來源不採用傳統電池，而是將機械能轉換成電能，亦即在騎乘時，腳踩踏腳踏板時同時帶動發電機進行發電，產生的電力就可供作LED燈使用，省去更換電池的麻煩。

在自行車的安全帽上，也可看見利用太陽能的蹤跡，現今已有產品將LED燈裝置於安全帽帽體內部，藉由安裝於安全帽頂端的太陽能板對裝置於帽體內部的小型充電電池充電，做為安全帽LED燈的電力來源，LED燈可於夜間或視線不清時警示來車，或做為第三煞車燈之用，在電池充飽電的情況下，可使用4至5天。

結語

台灣是全球機車密度最高的地區之一，機車總數量高達1,500萬輛左右。現今機車主要是做為上下班及購物等短程的交通工具，其所排放的廢氣是造成都會地區空氣品質不良的主因之一，若能以電動自行車來取代機車做為短程的交通工具，對於空氣品質的改善、國民的健康及節能減碳的目標將有極大的助益。目前電動自行車已經應用綠色能源技術，特別是在充電電池以及充電方式之轉換效率提升、耐久性及輕量化的表現上有長足的進步，這使得以電動自行車來取代機車的目標將指日可待。（作者任職於工研院綠能所）