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圖|公視新聞 文|李宜芳

【校園種電總體檢】班班有冷氣前 全台中小學都做太陽能發電嗎?

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結論先講
今年七月行政院長蘇貞昌喊出「2022年全台班班有冷氣」,也表示將在全部的學校裝設太陽能板,以綠色能源支應裝冷氣後增加的電費。不過,校園種電推動約10年,在中小學完成校園種電的比率卻意外地低,超過50%的僅有四個縣市,「校園種電總體檢」系列報導第一篇,將攤開各縣市的校園種電成果,看看各縣市的進度是超前?還是吊車尾?並以光電業者的角度,探討是什麼樣的因素造成了現實與理想的差距。

台灣夏季屢創高溫,今年七月行政院長蘇貞昌喊出「2022年全台班班有冷氣」,也強調「未來學校將全部裝太陽光電太陽能板,所以能夠裝的都要裝。」各地方政府因此快馬加鞭,盤點中小學電力系統和冷氣設備需求。


台灣能源政策轉型過程中,地面型太陽能在農地、魚塭、生態區等地發生的衝突不斷,各方呼籲在法規和環評皆完備之前,應該由「屋頂光電先行」,政府首批推行的就是公部門屋頂,包括學校的屋頂都是優先安裝對象。


校園屋頂種電已推動十多年,早已不是新議題,但中小學使用光電用電的情況卻仍差強人意,要達到蘇揆宣示讓全台灣校園百分之百種電,有可能達成嗎?


全台中小學太陽能的地域分布

我們常看到地方政府的政績報告常宣稱當地有幾間學校已裝設太陽能板,以及所有學校的裝設率多少。根據經濟部能源局提供的資料,目前全台灣公立、國立中小學中裝設太陽能發電裝置(包括屋頂型與其他型態裝置),其比率排名如下圖:


從圖中可知,學校太陽能裝設率過半以上的地區只有彰化市、金門縣、嘉義市、嘉義縣,絕大多數的縣市落在20%以上~35%以下這個區間,離島地區則以金門縣遙遙領先澎湖縣及連江縣。


但若以「裝設的學校間數」來做排名,前五名會變為高雄市、彰化市、台中市、桃園市、嘉義縣,且六都皆集中在前半部,如下圖。



值得注意的是,若要計算學校對於減少碳排放的實際貢獻,應計算已裝設太陽能板的「裝置容量」——裝置容量代表發電機組可容許的最大電力輸出量,在相同的日照條件下,太陽能板裝設的總數越多,裝置容量越高,發電量也越大。


因此,我們再將各縣市中小學的「太陽能裝置容量」,以台灣地圖來呈現,檢視地方校園種電的成果。




從以上這些圖中可以歸納出,高雄市無論是在安裝的學校數量上,還是安裝的總容量上,都高於其他縣市。彰化縣跟台中市也遙遙領先於其他地區。台南市的裝設學校數雖然排全台第六,但是計算其裝置容量,卻掉到10名以外,成為六都裝設容量最低的直轄市;容量最少的則為離島地區與花蓮縣。


台灣推動校園屋頂種電十多年,但中小學的光電普及率卻仍差強人意。在一般大眾的印象中,廠商幫學校裝太陽能板,不僅能節能減碳,學校可以收屋頂空間的租金,甚至年年都有回饋金可以流進地方政府財庫,或成為學校發展基金。一籮筐的好處,為何大部分的學校「有樂卻不為」呢?


太陽能看天吃飯 廠商首先搶占南部地區

早期太陽能發展都起步於台中以南的縣市,由於硬體組件成本基本上不會因地而異,所以「日射量」成為影響業者收益的最關鍵因素。日射量為在一定的時間和區域內,太陽輻射能量的數值,該地的日射量越高,發電量就越大。


南部地區四季的平均日射量皆高於北部,全年都適合太陽能發電,想當然爾,業者基本上會先搶占南部地區。北部地區則呈現夏季日射量明顯高於春、秋、冬。年發電量不但會降低,發電轉換效率也會遞減。加上北部的都會區高樓林立,建物的遮蔭會造成太陽能板效能衰退、電池減壽,在先天上便不利於發展太陽能。


但是,為何這種「南高北低」的趨勢,與我們統計出結果似乎不太一致呢?台南、屏東的裝置容量甚至低於桃園和台北。可見除了日照條件以外,還有許多後天因素必須考量。


中小學種電規模小 不受業者青睞 

要裝太陽能板,校舍本身的條件也是考慮的重點之一,以光電業者角度來看,中小學的校園腹地比較狹小,可用的屋頂也少,未達經濟規模容易降低業者的投資意願。


根據教育部資料統計,全台國小平均校地面積約2萬平方公尺、國中約3萬1千平方公尺、高中約5萬七千平方公尺;但是大專校院的平均校地面積超過30萬平方公尺,也讓業者傾向先找幅員廣大、建物也多的大學校園來作發電場域。


例如國立東華大學,自104年至今三次招標,於各系所大樓、體育館、學生活動中心及東區學生宿舍車棚建太陽能發電設備,總容量達3MW(百萬瓦),這個數字已經超過雲林縣、新竹市、台東縣等所有中小學設置容量的總和,也因此獲教育部頒發「屋頂光電績優國立學校」設置總容量類特優第一名。

東華大學民族學院圓形教室設置太陽能板,全校設置超過3MW(百萬瓦)。(圖/教育部)


政府設法吸引業者投入 卻可能忽視校方需求

總結以上因素,光電業者在乎的不外乎是如何降低成本,以及將發電收益極大化。為了增加業者投標的意願,有時政府會採取聯合招標的模式,一次聚集好幾家學校的屋頂承租給業者,來彌補較差的日照條件,或是單一校園可設置面積不足的問題。


但是如此做法,極有可能會忽略掉個別學校的需求,對學校來說不見得是一件好事。在第二篇報導將繼續探討,太陽光電普及度迄今不高,被施工的校方還有有哪些痛點,尚待解決。