将建筑化身成巨型太阳能装置艺术 打造低碳艺术城市

2022-03-21 能源界

 

由于地球暖化持续增加，极端气候也越来越频繁，因此世界各国都以2050年净零碳排为目标，因此碳中和成为一项重要的任务。

​

要达成净零碳排，除了节能措施的智慧楼宇，还有更重要的低碳发电，以现实来说，火力发电是不可能的选项，不论是媒或天然气;核能是目前可行的方案，因此欧盟将新核能定为绿色能源，然而核能虽然碳排放低于火力发电，但跟太阳能相比，还是高出很多，因此只能做为过渡能源，最终还是得靠太阳能。

​

当前光伏电池片转换效率已经高达20%，可是发电量还是不足，主要是太阳能发电的发电量，关键在铺设面积，需要非常广大的地方，才能有足够的装置量;然而，不管铺设在地上、湖或海面上，都会破坏原始生态，最佳的地点是沙漠与建筑上，不过沙漠离城市太远，会有长距离传输损耗的问题，直接铺设在建筑上还是比较好方案。

​

当前太阳能建筑大多是铺设在屋顶，可是屋顶面积太小，建筑的立面，面积才够大，而且建筑的西晒面(北半球是南方与西方，南半球是北方与西方)，日照时间长，加设光伏板除了发电，还能隔热降低空调用电，双管齐下，减碳效益显著。

​

笔者在市调时看到一篇新闻报导，值得作为太阳能绿建筑的典范，因为当时该篇报导是首发，可能基于篇幅原因，着重在整体的规划，笔者对其技术面与未来影响更感兴趣，于是拜访了其创作者，跨领域设计师-卢鸿智博士，下图就是他亲手设计的作品-太阳能艺术建筑-[The Crystal]。

​

他的作品一贯的多领域整合，很有特色，卢鸿智说，他在创作时，喜欢融入科技、生态、艺术与文化的元素，对于建筑也是，这个作品虽然式建筑，但其实就是巨型太阳能装置艺术，一开始的概念就是装置艺术，是以中华文化的东青龙、西白虎、南朱雀、北玄武的方位，分别放置水晶柱，以招风调雨顺宅平安的寓意，如下图所示;

​

其中太阳光被水晶柱色散成七彩光芒，这个概念也透过彩色光伏整合上去，彩色光伏电池片，是被嵌入5+5mm胶合玻璃夹层中，成为彩色太阳能帷幕玻璃，如下图所示;

​

彩色太阳能帷幕玻璃是以太阳的可见光光谱的意象，安置在建筑的西面与南面，除了隔热、还兼发电，如下图;

彩色太阳能帷幕玻璃的安装与一般玻璃帷幕墙相同，但多了布线，因为每片玻璃都会发直流电，所以需要额外的管线设计，他为此还开发了太阳能帷幕建筑之线路配置结构的技术，并申请了专利。

​

除此之外，他还把天台设计成了太阳能公园，四个屋突以长廊相连，即使下雨也不影响居民的活动，其上也铺设了太阳能帷幕玻璃，除了发电隔热、还提供居民运动、休闲与交流的场所，如下图

​

太阳能帷幕玻璃总面积约为11600平方公尺，每平方公尺胶合玻璃约可置入100W太阳能电池片，所以太阳能总安装功率约为1MW，相当为一座中型太阳能发电厂，不仅可实现零碳建筑、若维护得当，还能成为负碳建筑。

​

国内虽然有不少太阳能帷幕建筑，但都是漆黑一片，跟艺术沾不上边，能够把太阳能帷幕建筑做成巨型装置艺术，是非常值得效法的。

​