對家住頂樓的人而言,在屋頂布置一個空中花園,是個既能利用閒置空間又可調劑身心的好主意。但實際嘗試過的人就會發現,日正當中的屋頂完全沒有遮陰,紫外線爆棚,許多不耐熱的植物早已奄奄一息,人也可能會曬傷及中暑。但如果屋頂花園中能架設一些太陽能板以遮蔽烈日的曝曬,情況將大為改觀。
其實,這正是維也納自然資源與生命科學大學(University of Natural Resources and Life Sciences) 的一個研究計畫,目的在試驗綠色屋頂如何與太陽能光電板相結合,在生產潔淨能源的同時仍保有花園的氛圍。無論如何,在屋頂上種植著許多植物的同時,又架設了太陽能光電板來遮蔭,人們可以在其中舒適地從事園藝工作和聊天,將成為擁擠城市建築中的一片綠洲。
將屋頂花園和太陽能光電結合的設計可稱做「生物太陽能屋頂」(biosolar roof),為了避免過度遮蔽光線,這次計畫選用的是半透明的光電板。它允許部分陽光穿透到下方,提供植物光合作用所需;而太陽能板架設在高 2 公尺的棚架上,又能為在下方活動的人們提供陰涼的空間。
成本偏高目前不普及
在某些方面,植物與太陽能光電的組合具有相輔相成的效果。因為植物表面的蒸散作用具有降溫的功效,這可以提升光電板發電的效率;而光電板的遮陰效果則有利耐陰性植物的生長。此外,面板提供的陰涼處可能成為許多昆蟲棲息、隱匿的處所,還能增加屋頂的生物多樣性。而系統整體所提供的降溫效果,還可大大降低頂樓空調所消耗的電力。
但規劃生物太陽能屋頂仍面臨一些技術挑戰。例如植物可能長得太高,當枝葉遮蔽了光線就會使太陽能發電的效率大打折扣;另一方面,面板可能會阻礙雨水滋潤植物。而且,當整體設計愈複雜,維護的成本也隨之增高。為了解決維護問題,太陽能面板不應安裝得太密集,以致於技術人員無法輕易觸及各個單元;而選擇耐旱、強健易於照顧的植物,也有助減輕維護之成本。
雖然生物太陽能屋頂的優點很多,但現階段仍不普及,一個主要原因就是偏高的成本。2021 年,維也納曾推出補貼措施,每千瓦最高補助可達 400 歐元。但相對於本次試驗計畫中所建置的系統成本,每平方公尺約 1,000 歐元,簡直就是杯水車薪。目前已有業者(如 GRÜNSTATTGRAU 公司)投入開發可立即安裝的生物太陽能屋頂組件,大規模生產後將能大幅降低成本。屆時若再有更為誘人的補貼政策,相信對於太陽能綠色屋頂的普及將是一大助力。
(首圖來源:)
標題:屋頂花園結合太陽能發電的設計巧思
地址:https://www.utechfun.com/post/271180.html