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日本公寓已經可用「天然氣+太陽能」發電還賣電!

日本公寓已經可用「天然氣+太陽能」發電還賣電!

臉譜出版

國際瞭望

2013-11-20 09:58

二○一一年五月二十七日的《日本經濟新聞》中,刊出了「首棟以『天然氣+太陽能』增加售電量的公寓」的相關報導。同年七月起,也開始銷售能以每戶安裝的太陽能發電與天然氣熱水器機組增加「售電」量的公寓,為集合式公寓首見的形式(每戶均能以太陽能發電、售電的全電化大樓既已存在)。

東京電力七月份的1kWh電費目前約24日圓,售電(預定)價格則是42日圓。根據東京瓦斯的實驗,加熱1公升熱水的成本以天然氣較便宜。因此,能用天然氣代替的情況便用天然氣,太陽能發電所得的電力則全部用於「售電」,便會產生猶如利差交易的情形(這也是筆者反對以固定價格收購電力的其中一項原因)上述結果與不採用太陽能發電系統、而是以一般的瓦斯溫水冷暖房系統(TES)相比,該公寓的系統預估可讓一家三口一年節省5萬日圓的水電瓦斯費。

這套系統的最大功臣,是將太陽能發電所得的電氣從直流電轉換為交流電的電力調節器體積縮小,至於另一項重點,便是這棟公寓是建造於「第一種低層住居專用地區」內的低層(地上三層、地下一層)公寓,因此可善加利用每戶寬廣的屋頂面積。每戶的發電量為1.29kW,所需的太陽能電池板設置面積則是屋頂空間的52%。該公寓的開發業者表示,在七層樓的建築物採用這套系統效果也大致相同。

東邦瓦斯等公司早已推出各項搭配太陽能發電的「商品」,例如太陽能發電與高性能天然氣熱水器、天然氣發電溫水暖房系統、家庭用燃料電池等各種組合的「雙重發電」。

如今製造大廠相繼推出自家廠牌的天然氣發電機,二○一二年五月二十三日,占東京電力公司38%的銷售量中,家庭用電力設備便創下91%的利潤(十家電力公司的銷售量比例相同,創下69%的利潤)(二○○六~二○一○年度五年間)。由此可知,今後將會加速民眾脫離電力公司的束縛,改用天然氣發電。

工廠或獨棟住宅若是有心想要採用「雙重發電」系統,執行上並不是那麼困難。換做商業大樓或公寓,情況又是如何?

首先,商業大樓(業務部門)分為九大類,例如事務所與辦公大樓、百貨公司、批發零售業、餐飲業、學校、飯店與旅館、醫院、電影院與娛樂場所、其他服務業(福祉設施等)。像這類擁有一定建築面積的大樓,有義務依照消防法規設置緊急電力設備,其中的電力來源幾乎都是採用緊急柴油發電機。如果將這些設備換成常用天然氣發電機,或許可促進大幅節省電費(也就是電力自立)。

這裡所說的「常用天然氣發電機」,與「雙重發電」系統的天然氣發電機構造不同,但是假以時日,也許會出現性能更高的混合動力系統吧。當然,前提條件是須符合經濟效益,不過未來電費居高不下以及天然氣低價採購的情況下,研發出這種系統的可能性不小。

接下來談到的是住宅公寓。若是擁有整棟出租公寓,則依據所有者的情況而達到不同的經濟效益。如果是小規模的出租公寓,大部分所有者都會住在最頂層,因為整棟建築物的產權是自己的,所以也能獨占屋頂的空間。

但如果擁有的是集合式出租公寓,情況就沒有那麼單純。若是已有住戶入住,之後要在每一戶安裝系統設備就不容易。不過,趁大規模維修時引進系統設備,並且採用「雙重發電」供應共用的電力,再出售剩餘電力的話,技術上並不是那麼困難。如果有充裕的維修預算,可以選擇先用預算引進設備,日後再調降管理費的方式。再者,遇到停電時,可將原本用來出售的電力轉為自行利用,多一層保障(需要事先準備液化石油氣)。

相信在不久的將來,辦公大樓或公寓管理員也必須身兼管理師(例如能源管理師)一職,管理設置在停車場一隅的天然氣發電設備或是屋頂上的太陽能發電設備。(本文選自第四章,陳若雲整理)
 
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作者:伊原賢(Ihara Masaru)
東京大學工學博士,石油學會獎勵賞。一九八三年加入石油公團(現在的獨立行政法人石油天然氣和金屬礦產公司〔通稱JOGMEC〕),歷經技術部門、石油開發中心、阿拉伯聯合大公國扎庫姆(Zakum)油田開發工作、生產技術研究室長、天然氣有效利用研究企畫團隊負責人、JOGMEC 休士頓事務所所長。二○○八年起致力於石油、天然氣上層技術的調查與分析工作。
 

出版:臉譜出版(2013年6月)
 
書名:石油之後,主導人類未來100年命運的能源新霸主:頁岩氣
 
     
 
目錄:
 
第1章 什麼是頁岩氣革命?—美國開採現況
1.1 開採頁岩氣的背景與起源
1.2 改變能源市場的頁岩氣
         地位舉足輕重的頁岩氣
         美國天然氣市場供需環境的變化
         美國能源市場結構變革
         今後全球天然氣市場的五大變化
1.3 頁岩氣實現實用化的開採技術
1.4 開發重點加速轉向頁岩氣
         巴奈特地區成功開採頁岩氣
         石油巨擘與日本貿易公司相繼投入開採頁岩氣
 
第2章 頁岩氣爭奪戰已揭幕—全球開採現況
2.1 加拿大—蘊藏量豐富,須著手建構基礎設施
          加拿大頁岩氣的特徵
          開發頁岩氣須面對的課題
2.2 歐洲—能源是否能實現「脫俄入歐」的目標?
2.3 中國—超越美國,蘊藏量全世界最大
2.4 世界頁岩氣資源量的分析
          可能成為頁岩氣大國的國家
          評估資源量的方式
          美國能源資訊局(EIA)調查顯示的現實面
 
第3章 因頁岩氣革命而改變的日本能源政策
3.1 差距懸殊的日美天然氣價格
          三種世界天然氣價格基準
          造成日美天然氣價格差距懸殊的原因
3.2 因福島核電廠事故而生變的日本能源問題
3.3 解決能源爭議所需的觀點
3.4 無法成為發電主力的再生能源
          太陽能發電、風力發電無法成為主力
          造成生態環境極大負擔的再生能源
          人口稠密地區的再生能源比率不可過高
3.5 解決日本能源問題的方向
          能源供給業者須儘早節能
          天然氣為化石燃料中的模範
          從廢核轉向天然氣發電的必然性
          不易提供穩定低廉能源的問題
          對淨煤技術(CCT)的期望
          汽電共生與天然氣複循環為主流
          電力適地適發
3.6 在廢棄核電廠旁建設大型天然氣複循環電廠
3.7 以全量固定價格收購電力之拙論
 
第4章 頁岩氣革命衍生的商機
4.1 幅圍廣泛的天然氣利用方式
4.2 天然氣火力發電與原料以外的利用方式
          天然氣汽車(NGV)
          船舶天然氣引擎
          液化天然氣火箭引擎與GTL噴射引擎
          燃料電池的停電對策
          太陽能天然氣熱水器與空調系統
4.3 因頁岩氣革命而擴大的藍海商機
          逐步取得天然氣田權益與建設進口液化天然氣的基礎設施
          延伸天然氣輸送管線的重要性
          出口天然氣發電廠等基礎設施
 
第5章 頁岩氣普及所引發的外交與能源革命
5.1 日本當務之急為強化談判能力與降低採購成本
5.2 天然氣生產國的意圖
5.3 石油巨擘的動向與策略
5.4 沙烏地阿拉伯逐漸減少石油出口量
5.5 美國脫中東戰略的後果
          美國對中東的能源依賴度漸低
          美國政策與日本的能源安全保障
5.6 日本尋求天然氣採購戰略與石油、煤炭的投資組合重整
 
附論 開發頁岩氣須面對的環境問題與對策
結語--天然氣是能源救星
 

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