【能源報導月刊】建築淨零耗能 觀念轉型促成能源轉型

本文專訪台大黃秉鈞教授，從建築淨零耗能著手，當節能、創能、儲能的概念深植人心，人人都能參與，共築低碳家園。

春末入夏的午後，太陽高掛天上，暑氣已然蒸騰。走上台大工學院頂樓，一片片的太陽能板承接著陽光，在掛滿了太陽能研究資料板的「二代零能屋（ZEH-2）」裡，沒開冷氣，卻有一股涼意襲來，跟一般的頂樓加蓋大不相同。

「零能屋」（Zero Energy House）的設計以遮陽、隔熱技術減少空調使用，採高效率空調機與LED照明技術減少耗能，再搭配太陽能發電和蓄電池，從初代貨櫃屋到第二代組合屋，8坪的空間造價降至百萬元內，成本更低，基本概念始終如一：「低耗能＋太陽能＝淨零耗能」，傳遞的是台大機械系黃秉鈞教授對能源永續的理想！

太陽光電加儲能電池 自發自用不浪費

1976年，黃秉鈞自美返台，一心投入太陽能研究，經40幾年也不厭倦。在機械系任教至今，工學院屋頂的零能屋、樓梯間照明和5樓的機械系辦公室，都成了他的太陽能實驗場，靠著頂樓多片太陽能板和蓄電設備，打造不論晴雨都能供電的自發電系統。

黃秉鈞設計的光電加蓄電系統，將太陽能板（PV）接到電力調控器與逆變器（Inverter），當光電充足時，可儲進蓄電池裡，或經由逆變器直流轉交流，可直接供電；或是以蓄熱代替蓄電，類似太陽能熱水器的功能，將電能轉成熱水，比蓄電更划算。當光電不足，控制器可自動切換成市電供應，不虞斷電，提供實用的小家庭自發電設計，不將太陽能輸入電網。

在工學院頂樓的示範系統，及胸的電箱裡裝有小型蓄電池、逆變器和切換開關等，都是黃秉鈞和學生一起購買零件組裝而成，若要設計成一般家庭使用，體積還可更小。屋頂上多組系統各自進行不同的實驗，如更換鉛酸電池、鋰電池等不同的蓄電池測試穩定度和成本考量；使用儲能式的空調機將太陽能轉為熱能儲存來替代儲電；太陽能板改造成重置式或掀蓋式的；或是進行小量產的實驗。

最先進的，大概就是所謂「金字塔微電網」的互聯設計了。黃秉鈞解釋，若在太陽光電充足時零能屋沒人、沒有耗用能源，蓄電池充滿後，太陽能板就不能發電而浪費了，但若利用電力調控器將零能屋和樓梯間的系統互聯，可將多餘電力調至樓梯間照明使用，或再往下接到系辦公室，透過控制器的自動調度，形成小型的金字塔微電網，提升發電效益。(文章節錄)