從曙光到暮光-再生能源的另一扇窗

從曙光到暮光-再生能源的另一扇窗
國立臺大灣學科學教育發展中心博士陳藹然/國立臺北科技大學分子系暨有機高分所副教授許益瑞責任編輯

編譯來源：理化研究所新聞發表資料2013年1月10日

不會對環境造成負擔的再生能源，近年來受到注目，但是風力發電也好，太陽能發電也好，都會受到天候的影響，出現供電不穩定的狀況，如何在需要時可以及時提供足夠的電力是面臨的大挑戰。所以，為了能夠穩定供電，高容量的蓄電裝置不斷地被開發，但是價格皆不菲。此外，太陽能電池板材料使用重金屬，廢棄物的處理也是一大難題。為了要一口氣解決這些問題，日本理化學研究所和達芬奇（ダ・ビンチ）公司合作開發出從日出到日落不間斷收集陽光的「太陽能熱電結合系統」。

「太陽能熱電結合系統」的原理很簡單，有效率收集太陽光將水箱的水加熱，當需要發電的時候，再用儲存的熱水來發電。為了要提供太陽光的收集效率，配合太陽從日出到日落的不同角度，理化學研究所的科學家設計1個同心圓狀溝槽的太陽光收集透鏡板，數片板組合1個立方箱盒，盒子中央放置1個鋁製倒Ｔ字型的熱交換器，熱交換器下面唯一裝滿水的蓄熱槽，用來收集熱能。收集到的熱能透過熱交換器加熱蓄水槽的水。當需要用電時，蓄水槽的熱水就可以作為熱發電機發電的來源。此外，熱水還可以用於一般日常生活。

一般而言為了讓太陽能電池板能更有效率收集1天中每個時候的太陽光，需要設計能跟著太陽角度變動的追蹤設備，但是這個新設計的太陽能收集發電系統，不需要昂貴的太陽追跡系統，便能在任何有陽光的時間都可以進行太陽光的收集，經由加熱蓄水槽中的水持續保存來自太陽的熱能，於任何時刻的提供熱水轉為可使用電力。目前此產學合作計畫和地方政府等合作，推動在遊樂休憩場所的中小規模分散型電源計畫，以2013年夏天產電1天1千瓦的試做機，以及2014年產電1天1萬瓦系統為目標。這種利用太陽能發電技術為可再生能源的另一種可能性開闢另一扇窗。

(本文由國科會補助｢新媒體科普傳播實作計畫)執行團隊撰稿，本文首度發表於科技大觀園)