之後 形成 氣態 的 天然氣 液態 的 石油 與 固態 的 煤炭 既然 大自然界 有 這麼多 形式 的 能源 可以 利用 那 或許 大家 會 問 為什麼 人類 還 會 有 能源 危機 很 顯然 的 在 過去 幾百 年 來 人類 過於 倚賴 其中 的 某 一些 能源 比如說 煤 石油 跟 天然氣 這些 所謂 的 化石 能源 並 不如 人們 原先 以為 的 那樣 取之不盡 __UNDEF__ 用之不竭 因為 這些 能源 的 生成 往往 需要 百萬 年 可是 人類 揮霍無度 在 短短 幾百 年 內 就 已經 進入 青黃不接 的 時期 了 一般 說來 並 不 是 不 知道 怎麼 利用 化石 以外 的 能源 而是 在 開發 替代 能源 的 時候 除了 成分 還 必須 兼顧 兩 個 問題 首先 是 環保 因為 化石 能源 產生 碳 污染 碳 污染 造成 氣候 暖化 這 種 惡果 必須 避免 不能 重蹈覆轍 其次 就 是 效益 比方說 開發 替代 能源 所 消耗 的 能源 只 能 低 __UNDEF__ 不能 高 相反 的 替代 能源 的 利用 效率 只 能 高 __UNDEF__ 不能 低 太陽 是 地球 上 能量 的 主要 來源 我們 看 著 陽光 呢 非常 的 耀眼 它 是 一 種 光能 我們 站 在 陽光 下面 呢 感覺到 很 溫暖 它 呢 __UNDEF__ 也 是 一 種 熱能 而 幾乎 所有 的 能量 都 跟 太陽 有 間接 或 直接 的 關係 我 要 去 這裡 借 過 哥哥 __UNDEF__ 這 個 螃蟹 怎麼 不會 動 這 個 螃蟹 沒有 電池 也 沒有 開關 這 不能 玩 嘛 小朋友 你們 在 玩 什麼 我們 在 玩 車子 你們 車子 就 這樣 用 手 推 啊 對 車子 不 是 這樣 玩 的 喔 你 來 看 變 個 魔術 給 你們 看 有沒有 看到 它 自動 會 走 喔 而且 不只 它 會 走 喔 哇 __UNDEF__ 好棒 喔 不用 推 它 也 可以 動 耶 對 啊 __UNDEF__ 有沒有 看到 你們 看 這 個 這 個 比較 好玩 你 看 它 __UNDEF__ 是 雲霄飛車 喔 哇 __UNDEF__ 球 也 可以 坐 雲霄飛車 耶 好棒 喔 對 啊 那 為什麼 不 用 手 去 碰 只要 有 燈 它 就 能 走 呢 所以 啊 你 已經 發現 只要 有 燈 它 就 能 走 對 不 對 它 除了 有 燈 還 有 什麼 光 __UNDEF__ 然後 還 有 一 個 板子 板子 __UNDEF__ 對 所以 你 只要 有 燈 去 照 這 個 板子 它 就 會 動 了 喔 所以 你 剛剛 不 是 提到 嘛 說 它 沒有 電池 怎麼 會 走 呢 太陽 就 是 它 的 電池 哇 你們 要不要 來 玩玩 看 來 哇 __UNDEF__ 好 有趣 喔 車子 也 要 __UNDEF__ 真 好玩 太陽能 這麼 強 這麼 豐沛 只要 屋頂 上 裝 幾 片 吸收 太陽能 的 光電板 我們 的 屋子 就 可以 自己 發電 了 這 主意 不錯 再說 __UNDEF__ 台灣 還是 全球 太陽光 電池 的 第四 大 產地 政府 為 了 鼓勵 民眾 架設 太陽光 電板 還 補助 百分之五十 的 裝設費 聽起來 似乎 是 萬事 俱備 可是 政府 的 獎勵 辦法 實施 了 五 年 卻 只有 將近 兩百 戶 裝 了 三百多 套 問題 究竟 出 在 那裡 呢 我們 來 聽聽 設計 這些 教具 的 查 先生 怎麼說 能不能 跟 我們 談 一下 國外 他們 對於 太陽能 發展 的 概念 是 什麼 國外 它 很 早 就 很 重視 這 個 運用 那 台灣 目前 的話 大概 就是說 在 材料 這 一 方面 發展 的 比較 好 但是 在 運用 這 一 方面 發展 的 比較 少 是 能不能 跟 我們 舉 個 實例 談談 國外 目前 它 太陽能 這 個 推廣 跟 這 個 實際 運用 的 太陽能 它 並 不 是 說 只 是 一 個 太陽 電池 或者 說 一 個 太陽能板 它 還要 有 控制器 還要 有 蓄電池 還要 有 專門 匹配 的 電器 比如說 直流 的 電器 像 這些 東西 的 話 在 外國 因為 起步 的 比較 早 它 這些 匹配 的 這些 產品 比較 多 所以 現在 全球 來 講 以 德國 舉例 的話 所有 的 太陽能板 德國 使用率 佔 了 全球 的 百分之五十 就 是 因為 他們 的 這 種 運用 產品 很多 所以 這樣子 的 它 的 使用 太陽能 的 普及率 就 會 比較 廣 那 你 對 台灣 未來 太陽能 的 發展 有 什麼 期許 真的 要 在 台灣 將來 這樣 普及化 的話 那 一定 是 材料 端 跟 應用端 要 齊頭 並進 否則 的話 只有 單方面 的話 那 只 能 做 外銷 而已 沒有 辦法 做成 在 國內 的 應用 能源 科學家 經常 會 為 了 特殊 需要 而 設法 改變 能量 的 形態 以 太陽能 電池 來 說 就 是 利用 一些 特殊 的 材料 把 陽光 吸收 下來 然後 以 化學能 的 形式 儲存 其實 儲存 太陽能 的 本事 植物 天生 就 有 太陽能 電池 的 發明 應該 是 聰明 的 科學家 從 植物 的 光合作用 得到 的 啟發 原來 植物 在 行 光合作用 的 過程 中 是 以 葉綠素 來 利用 太陽能 把 水 和 二氧化碳 轉化為 葡萄糖 同時 釋放 氧 在 這 個 過程 中 太陽能 被 轉化為 化學 能 儲存 起來 最 神奇 的 是 轉化 的 效率 幾乎 是 百分之百 在 這 一 點 上 人類 的 太陽能 電池 就 差多 了 目前 太陽能 電池 的 光電 轉換 效率 一般 不 超過 百分之二十 外面 怎麼 這麼 熱 34.7 我 在 裡面 的 時候 是 22.9 看來 這 塊 玻璃 隔熱 效果 還 不錯 各位 不要 看 這 是 普通 的 玻璃 它 可是 有 專利 的 楊 老師 你 好 不 簡單 您 設計 的 這 個 隔熱 玻璃 它 隔熱 效果 真的 很 好 它 除了 隔熱 還 有 什麼 樣 的 功能 我們 這 個 玻璃 除了 有 很 好 的 隔熱 功能 以外 我們 還 有 一 個 發電 的 效能 我們 來 看 一下 所謂 發電 的 能源 各位 可以 看到 在 裡面 有 兩 個 燈光 在 模擬 太陽 現在 所 發 的 電力 是 63 伏特 所以 已經 有 發電 的 功能 隔熱 的 功能 更 好 這 個 可以 看到 現在 室 外 我們 用 高熱 的 燈 模擬 室 外 的 溫度 已經 到 45 度 了 各位 可以 看到 室 內 溫度 才 28 度 所以 大概 溫度 可以 降 一半 以上 這 個 就 是 我們 量測 溫度 的 SENSOR （ 感應器 ） __UNDEF__ 另外 這 個 景觀 中 還 有 另外 一 個 特色 就 是 有 自潔 功能 所謂 自潔 功能 這 是 說 這樣 大 片 的 玻璃 我們 室 外 有 一 個 自動 除污 的 功能 所以 下雨 就 會 把 髒 東西 帶走 接下來 我 要 跟 你 介紹 這 一 片 玻璃 的 實際 應用 來 __UNDEF__ 在 這邊 ok 這 棟 建築物 即將 在 今年 的 三月 底 開始 動工 我們 現在 屋頂 的 太陽能 發電 總共 分成 兩 部分 一 個 是 這 是 露台 的 部分 這裡 大概 有 40 米 平方 的 光電板 用來 做 發電 那 另外 上面 這 個 是 採光 天窗 的 部份 這 是 一 個 太陽 煙囪 這 是 20 米 平方 就 用 我 剛剛 那 個 隔熱 跟 發電 的 自潔 的 玻璃 放 在 這裡 那 有 什麼 好處 因為 這邊 如果 容易 卡髒 東西 的話 下雨 就 會 把 髒 東西 帶走 那 就 不會 影響到 發電 效益 而且 隔熱 的 效能 這邊 有 透光 又 隔熱 所以 我們 屋 內 的 溫度 就 不會 很 高 四周圍 我們 都 採取 那 種 隔熱 建材 不管 是 玻璃 的 部份 或是 牆體 的 部份 我們 都 有 做 一些 隔熱 處理 所以 夏天 室 外 溫度 大概 36 度 的 時候 我們 室 內 溫度 還是 可以 保持 在 一 個 舒適 大約 25 度 C 左右 的 溫度 這 是 一 個 電力 自給自足 的 概念 所以 我們 以後 就 是 在 夏天 的 時候 就是 不用 開 冷氣 能夠 節省 用 台電 的 電力 太陽 的 光能 是 一 個 面積 大 密度 低 利用率 也 低 的 一 個 能量 但是 如果 我們 要 拿來 當作 石油 的 替代 能源 的話 就 必須 要 開發 它 成為 一 個 面積 小 密度 高 而且 利用率 也 高 的 能量 在 這 方面 原子能 委員會 核能 研究所 已經 有 了 令 人 興奮 的 成果 在 後方 這些 斜躺 著 長方形 的 板子 有點 眼熟 吧 它 在 很多 的 結構物 上面 都 可以 看到 類似 的 裝置 沒 錯 它 就是 太陽能 光電板 可是 它 跟 我們 一般 所 熟知 的 「 太陽能 屋頂 」 有點 不 一樣 看出 端倪 了 嗎 它 是 『 現代 夸父 』 系統 有 聽 過 夸父 追 日 的 神話 嗎 其實 我 也 是 現學 現 賣 的 我們 還是 請教 一下 專家 好 了 郭 博士 __UNDEF__ 您 好 您 好 能不能 給 我們 介紹 一下 這 個 「 夸父 」 系統 好 核能 研究所 在 92年 開始 投入 「 高聚光 」 或者 稱為 「 聚光型 」 的 太陽光 發電 系統 的 開發 工作 這 種 系統 主要 是 由 高效率 的 太陽 電池 聚光 裝置 以及 太陽光 追蹤器 組合 而 成 這 個 高聚光 的 太陽光 發電 系統 主要 的 應用 是 在 中大型 的 發電廠 或者 發電站 也 可以 用 在 家用 或者 是 社區 的 發電 尤其 是 在 高 日照量 的 一 個 地區 這 套 系統 的 模組 效率 呢 大都 介於 22% __UNDEF__ 到 24% 之間 遠 優於 一般 商用 的 面板型 的 太陽光 發電 系統 模組 的 效率 它們 大概 是 介於 13% __UNDEF__ 到 15% 國外 文獻 曾經 預估 在 2020年 這 個 高聚光 太陽光 發電 系統 的 發電 成本 每 度 電 可以 降低到 新台幣 三 塊 左右 就 可以 跟 這 個 傳統 的 石化 能源 來 相 抗衡 __UNDEF__ 郭 博士 這 好像 跟 我們 平常 所 認知 的 太陽能 光電板 不 太 一樣 能不能 再 仔細 的 介紹 一下 __UNDEF__ 好 __UNDEF__ 等一下 我 帶 你 去 展示 間 看 一下 我們 這 種 系統 的 模組 結構 請 這 個 高聚光 太陽光 發電 系統 主要 分為 三 個 部分 一 個 就 是 光學 裝置 的 部分 一 個 是 太陽 電池 的 部分 一 個 是 散熱 裝置 部分 剛 提到 過 利用 這 個 聚光 的 透鏡 可以 將 這 個 光線 聚焦 在 這 太陽 電池 上面 那 另一方面 我們 也 有 一 個 叫做 「 二 次 聚光器 」 把 一些 就是說 經過 透鏡 無法 聚焦 在 這 個 太陽 電池 上面 的 雜散 光源 再 經過 二 次 聚光器 的 反射 再 照射 在 太陽 電池 面積 上面 所以 這 個 聚光 透鏡 跟 那 個 二 次 聚光器 就 構成 這 個 光學 裝置 的 部分 另外 就 是 太陽 電池 最後 有 一 個 這 個 散熱 鋁板 因為 這 個 太陽 電池 經過 太陽光 照射 以後 溫度 會 提高 溫度 提高 的話 就 會 降低 太陽