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最新發布日期: 2019-07-26

好熱!為何沒有太陽能冷氣?

台灣地處亞熱帶,夏日空調大量使用是電力尖峰負載主因,太陽最大的時候也是空調用量最大之際,那為什麼不使用太陽能來製造冷氣呢?
 
在空調系統中,不管使用太陽光電板提供電力或使用集熱板提供熱能,都是可行的技術選項,但關鍵問題出在太陽能的能量密度實在太低了,為了提供空調所需能量,光安裝集電和集熱面板就佔去不少面積,更別提其它所需的儲能與熱交換設備所佔用的空間與成本,這對於寸土寸金、高樓林立的都會區根本派不上用場。
 
針對太陽能源密度低的問題,科技專家提出太陽光聚焦與追蹤解決方案,例如有人建議在撒哈拉沙漠建造此類大型發電廠,然後將電力輸送至人口密集的高緯度歐洲地區,但是此一宏大人類夢想因為地方政治因素最後無疾而終。針對台灣地區,政府相關能源單位也曾作過類似評估,因為缺乏廣大平坦土地面積是該項技術後來沒有採用的主要考量,另外溫濕氣候造成的陽光散射環境也不利於聚焦效果。
 
太陽熱能早期用於工業製程預熱也十分熱門,蒸汽為工業常用熱能,如果用水在進入鍋爐之前,先通過太陽集熱器預熱確實可以省下不少燃料費用。但是台灣工業界節能措施實在做得太好了,尤其是水資源循環的充分運用,蒸汽製程用後溫水大部分送回鍋爐,另一方面,熱交換器的高度效率也使太陽能工業製程預熱應用逐漸沒落。
 
但是太陽能在食品業上的應用仍然活躍著,人類祖先很早就知道將獵物或作物曝曬後儲存,除了現在農民仍然普遍將作物平鋪在地面作日曬處理之外,食品業者更是利用溫室循環高溫空氣進行食品乾燥,基本上,除了太陽能的中低溫特性適合食物處理的優勢之外,陽光紫外線的殺菌功能也是其應用在食品業歷久不衰的原因。
 
由上述申論可知,太陽能雖然不能直接用於製造冷氣,但是太陽能的其他產業的充分應用,仍然可以有效解決其引發的能源短缺問題,如夏季電力尖峰負載危機的舒緩,因此既使有人口密集與地形崎嶇的限制,但是利用分散式電力系統,如在屋頂、坡地、水面架設光電板,仍可讓台灣充沛的太陽能應用潛力發揮到極致。

2019/07/26日 蘋果日報 呂錫民/工研院能環所前研究員

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