2004/06/05
經濟部能源局
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▓撰文：鍾翼能 ▓圖片提供：大葉大學電機工程系
工商經濟高度發展，對各類能源的需求亦隨之急遽增加，但亦在大量開採及消耗下日益枯竭，並且造成溫室效應、酸雨、環境災害等全球性公害問題，對整個生態環境造成莫大的威脅，是故，各國均積極進行新及淨潔能源的開發與研究。目前綠色能源包含風力、太陽能、水力、垃圾焚化、地熱、沼氣和海洋能等，其中，太陽能可取之不盡、用之不竭，是最不受壟斷及控制的可用資源，在今日能源短缺及環保意識逐漸抬頭之下，是做為替代能源的最佳方案之一。
台灣位居亞熱帶，日照充足，可說是最具發展太陽能潛力的國家之一。因此，經濟部能源會為推動台灣地區太陽能光電示範利用，在1995年辦理太陽能發電系統設置之獎勵補助作業，以奠定未來推廣利用之基礎。針對前述各項因素，大葉大學亦積極配合，投入大量的人力及物力，進行太陽能發電之各項研究及開發，於校內成立能源發展中心，並建立10kW的太陽能發電系統、2.7kW之路燈照明系統，以及6kW風力發電系統，其設施與應用狀況茲簡介如下文。
校園能源，實力鉅展
※太陽能發電示範系統：容量10kW
本系統架設於能源發展中心屋頂上，以180片單晶矽之太陽能光電池板組合而成，其發電原理由單晶矽的太陽能光電池，經過太陽光的照射之後產生光電效應而發出120V直流電（DC），再由系統中的電源轉換器（Inverter）將直流電轉換成一般電器所需的交流電（AC）110V/60Hz，經由配電系統供照明及空調系統使用，以及蓄電池儲存電力，尚可提供防災緊急用電需求。另研發有多種太陽能光電池板模組，詳細介紹其太陽能光電池板的種類及功能，以及目前太陽能光電池板的日常生活應用產品介紹。
※太陽能路燈：容量8.7kW
兩套富於景觀設計、有助於美化校園的太陽能路燈夜間照明系統，計有33盞。一套架設於外語學院之前，其發電原理是每盞路燈即一獨立系統，藉由四片單晶矽太陽能光電池板，白天發電儲存於各自的蓄電池中，晚上才提供夜間照明；另一套為架設於連結外語學院與設計學院間之拱橋路燈，其發電原理是，藉由設置於外語學院頂樓之50片單晶矽太陽能光電池板，於白天發電統一儲存於電瓶中，晚上再透過配線系統提供夜間照明。
※風力發電系統：容量6kW
系統設置於標高170公尺，位於圖書館後方的山脊上，藉由風車帶動發電機產生交流電220V，再經由電源轉換器將電解槽中的水電解成氫氣與氧氣。氧氣直接釋放於空氣中，氫氣則儲存於氣瓶中，由燃料電池再轉成一般交流電使用，係一無污染且先進之氫儲能系統。
總計全校的再生能源設備容量共有24.7kW，每天約可發電86.45度，若每度以2.5元計算，則一年可節省78,885.625元，成效驚人，目標五年後預計將省下30餘萬元。
節約下的能源之路
在系統的整體規劃上，除將太陽能發電系統與風力發電系統併聯，積極規劃網路監控及智慧型電力管理程式控制系統，在完善的智慧程序監控下，取得發電相關數據，藉以完成未來能源管理的重要評估依據。目前系統已裝置完成，並開始正常運作，將有助於學校對能源科技之著力與現今國家能源開發政策緊密結合，其成效對我國能源科技之研究頗有貢獻。
另外，大葉大學將設立太陽能晶片設計中心及實驗室，屆時可研發太陽能晶片之相關產品，以及提高轉換率之研究，在系統整合方面，亦將持續研發相關元件及產品。未來規劃於學校每棟大樓樓頂裝設太陽能光電系統，預計裝置容量將達200kVA，屆時可節省相當可觀之電費，同時可達到環保及示範觀摩之效果。（作者為大葉大學電機工程系主任）
再生能源大學城
大葉大學位於彰化縣大村鄉，校園風景優美寧靜，創建於79年3月，以「理論與實務並重」及「科技整合」理念，透過「師徒制」與「產學結合」，以培育具有「創意與品質」的專業人才為目標。目前設有工學院、設計暨藝術學院、管理學院、外語學院及生物科技暨資源學院等五大學院。
此外，於90年12月21日成立能源發展中心，並完成10kW太陽能光電系統之第一期計劃，且在91、92學年度陸續完成太陽能路燈及風力發電機等之架設，總發電量達24.7kW。目前中心進行之研究包括太陽能發電、風力發電及燃料電池等，並研發設計各項應用元件及系統整合；研究成果有：充放電控制器、變頻器、太陽能光電系統整合、路燈及庭園燈造型設計及組裝、太陽能光電系統及風力發電系統之整合、燃料電池之研發，以及生質能等之研究。