太陽能----零耗能的夢想

傳統的發電方式，是燃燒初級能源如油、天然氣和核燃料等，將之轉換成電能，過程中不僅會產生二氧化碳和污染物質，在效率方面，只有36%會變成電力傳入一般家庭，另外64%會成為廢熱，排入大氣和海中，或是在輸配過程中消失。而在電力用於一般家用電器例如電燈照明時，又只能以部分電能轉為光能，其餘同樣產生大量廢熱，造成空調和大氣的負擔。為了讓生活便利和環境負荷達到平衡，我們「良心」的選擇了各種環保冰箱、變頻空調等節能產品；然而，你是否曾更進一步的考慮，讓這些環保家電所吃的「食物」──電力，是來自更有效率、更乾淨的大自然？
　　這些取自自然、用之不竭的綠色電力，就是來自太陽能、水力、風力等可再生能源。面對地球資源的短缺，和傳統利用石化燃料或核能所驅動的電力所引發的污染和安全問題，許多先進國家皆致力發展這些綠色新能源，期待能減少二氧化碳和有害物質的排放，最終達到環境永續及發展永續的理想。我國則訂下公元2020年時，全國再生能源能夠達到650萬千瓦的目標，屆時將佔國內總電力的10%，與德國以及丹麥等發展再生能源先進國家相當。
而今，各種可再生的綠色能源的應用，一方面還在各國實驗室中衍構各式可能，一方面，則已有成型的技術成果，供綠色消費者採擷。

零耗能的夢想

　　以歐洲為例，第一條「零傳統能源」（Zero-Energy）街，即在荷蘭一座古老而優美的城鎮Leeuwarden市中成形。這條街包含在一項由民間團體所提出的綠色社區行動計畫中，街中的每棟住宅屋頂都裝有太陽能收集系統，供應居家用電；而家家戶戶所裝的太陽能熱水爐，則可利用太陽熱能將收集的雨水加熱，並循著牆內的導熱管線布於各房間，在寒冷的冬天提供溫暖，省下不少能源的耗費。
　　同樣的，台灣也有個綠色能源應用的好例子。在台東縣金針山下有所新興國小，不僅以太陽能電板發電，還收集社區家庭廢水，再用生態池過濾。學校用來沖洗廁所和澆灌清潔的水，完全用不上自來水。而且靠著教室屋頂兩組太陽能電板和3座風車來發電，連電也幾乎能自給自足！原本兩個月要用掉4千多度電、一萬多元的電費，現在兩個月才用電100度。校長更考慮未來在寒暑假小朋友不上課時，電用不完還可以賣給台電。
　　一些綠色能源的應用技術，已日漸成熟。尤其在台灣東部和中南部，日照強烈且時間長，是應用太陽熱能和光能發電的理想地方；沿海及離島地區，常年風力強勁，也適合發展風力發電。目前相關設備雖因市場有限價格難以抑平，然而對於綠色地球的投資，是無法計之以有形的金錢！

太陽能發電

太陽能熱水器

太陽能運用於熱水器中，比一般的瓦斯熱水器還安全。其主要是利用集熱器上塗黑的表面薄膜，吸收太陽的輻射熱能，然後經過金屬板的導熱過程，將熱能傳到管內的水中，漸次將儲水槽的水加熱至可供沐浴或洗滌。一般分為自然循環式和強制循環式二種。自然循環式是在儲水槽下方設置集熱器，在吸收太陽熱能時，利用熱水冷水密度差，來讓水槽內的冷熱水自然對流循環，將水槽內的水加熱。

然而在連日陰雨、日照不足，太陽能熱水器無法提供足夠熱水的情形下，目前不少品牌都帶有電熱輔助器，必要時可自動切換為電能，或以瓦斯加熱來補不足。並且有些熱水器在集熱器上的外層薄膜性能做加強，大量增加太陽光的吸收率，號稱陰天也擁有高效率的集熱效果。各家性能不一，不妨多作打聽比較。此外，因應不同地區水質不同，還要注意防鏽、腐蝕和結水垢的問題。

太陽是免費而潔淨的能源，初期硬體設置費用較高，然而若保養、安裝使用得當，後續可省下大筆電費或瓦斯費。世界各國不少推廣太陽能熱水器不遺餘力，以色列的普及率達80％，日本也有11％，而台灣僅有4％。目前在政府部分補助之下，全台約有30萬台太陽能熱水器，專家預估未來應可達到150萬戶，普及率將增加到22%。

太陽光電系統

一個太陽能場包含許多排的太陽能集電器，他們與一個中央的熱交換機聯結，來產生驅動電動的發電機。這些集電器通常被曲面的反射鏡環繞，並且方向隨著太陽光的角度而改變，使之更有效率。每一個集電器都可旋轉並設計成永遠直接面對太陽。整日裡，集電器的位置由一台小型電腦控制的馬達不停的做調整。太陽能能場的主要缺點是在熱從集電器轉移至中央熱交換機的過程中流失，一個解決方法是一個含有數千個分離的鏡子的循環區域，將太陽的熱能集中到一個中央收集點。第一個中央收集系統是溫度達攝氏3,000 度 (華氏5,400度)以上的實驗性太陽能熔爐，而在西元1980 年代，第一個中央收集動力塔開始運作。太陽的射線焦點集聚在動力塔的頂端，並且藉一連串含有液態鈉的黑色管子來收集熱，在基底的熱交換機和鍋爐連結，以產生蒸氣來驅動發電機。

太陽能的優點

太陽能的優點，是可以在地球的所有地方得到。現代的太陽能系統，在每天日照時間相當短的國家，也可以經濟有效地提供大量電能。 總之，太陽能的供應源源不斷，是一種非常清潔的能源，不會引起污染，更不會耗盡自然資源或導致全球溫室效應。