2008年2月26日 星期二

地球再生中心 為人類擘畫未來


 文/陳楊文(台達電子文教基金會環境計劃主任)

 美洲,猙獰的石頭落機山脈南北支撐起大陸,東側山麓下,上古冰川橫行,分分秒秒蝕啃著大地,冰層下的大地則光滑如鏡,東西綿延千里以上。萬年後,氣候變暖、冰川北退至北極圈,但不時化身為北風長軀而來,直至極南的海之濱、天之涯。於是能夠低頭俯首順應北風的小草,以驚人之勢根串亙橫地表;高挺的大樹僅能避身山之邊、河之溝,成為草海中的森林綠洲,這是吾人今日所目睹的北美大草原生態。

 我們驅車在草原中尋找一個想法,一個千萬年來大自然不變的法則,那就是:繞圈圈、不斷地循環。從生到死、死又到生……沒錯,驅動著我前進的,是千千萬萬年前生命的殘骸,那些生命將古代太陽的能量蓄存在地涵中,今人將之掘出化為世界運行的動力,讓眾人在歡喜成長中。

 然而,這寶藏已露出疲窮之態;且更不幸的是,能量不會消滅,地下或古代的能量,被加之到當下的世界中,逐漸改變這個世界舊有的種種平衡,於是夏天熱極生暴,冬日冷極冰封…



世上最大綠能展場 源自麥田裏的永續夢想
 早在十多年,住在威斯康辛草原的一些居民,就可能意識到這個問題,於是自問:「有沒有可能在生活中只利用可再生的能源?」所謂可再生的能源,就是每天我們在生活中所感受的太陽、風、水、空氣等自然元素。1989年時,一位當地的出版業者Richard Perez,將這個想法變成種子,種在土地,於是慢慢發芽了…

 隔年8月,在這片收割過後的平坦農田中,豎立起遮陽的帳棚,十幾位關心環境又愛動手實現的朋友,將家中已經在使用的再生能源用具拿來展示,討論與分享施作的經驗。於是第一屆的「人人能源展」(People's Energy Fair)在威斯康辛州,自此伸出了第一個根與芽。活動逐年吸引了來自廣闊農田中的目光,群聚的人潮成為當地盛事,並匯進更多關心地球生態的想法。今年,「人人能源展」將邁入第19歲,參展人數接近兩萬人,已是世界上最大的再生能源、能源效率與永續生活的展覽。

 一年幾天的秀展,已無法滿足這群人對於再生能源的渴望,於是他們在1999年時募款買下了一個野生動物中心,將之改造成一個再生能源與永續生活展示與研究的機構(ReNew the Earth Institute)。我們在廣大的農田中,就是在找這個不顯眼的建築物,原以為會有像是風車或是太陽光電板等這類設備可以作為地標,然而這些再生能源設備在這個區域不時可見,不算是特別的地標,卻也證明此中心的成功之處。

 在十一月天寒冽的北風裏,我們總算找到這座位於雜林旁的建物,兩台高聳的風車賣力地將風能轉為其他能源,而旁邊藍色的太陽光電板(PV)反射著冬日微弱的陽光。理論上我們應該先在戶外參觀設備,但敵不過強烈的寒風,匆匆拍了一些照片,就衝入室內。一進大門先是一個擺滿說明小冊的川堂空間,再進一道門,才是真正的大廳,入眼的是一座看似頗有歷史的藍色風車發電機,由地底送上的暖意,則從壁爐裏發散出來。

節能商品問世已久 價格仍舊抑制普及 
 在解說員的帶領下,我們開始參觀這個機構的種種設施,首先被帶到左邊的教室,說明機構的來源歷史,以及日常服務的機能。教室內有許多大型的桌子,可用為實作的平台用,旁邊則放了一些教材教具與光電板等原料。這個教室常常會舉辦組裝再生能源的工作坊,從小到光能風能的玩具,大到太陽光電板與風力發電機等。除此之外,也提供居家儲熱隔熱修繕等工作坊,加上再生能源達人的新書發表會等等,內容包羅萬象。

 聽完這些教育活動方面的說明後,由於當時只有我們一組訪客,解說員也瞭解我們千里迢迢過來,便以一種朋友親切態度,閒聊一些個人從事這種工作的經驗,也帶我們到這個機構的能源控制室,基本上這控制室對一般訪客過於抽象,大多只是看看就算了,我們已經有再生能源的觀念,反而可以透過這個機構的心臟中心,瞭解這個機構能源運作的系統。

 這個中心所附有的風力與太陽能發電機,零零總總共約12kw,據解說員說我是第一個問他這種問題的人,所以還扳指算了一下。戶外兩個高塔型的風力發電機,一個產能3.6kw,另一個是2.5kw ,加上太陽光能發電機等,最大發電2kw。

 有些系統是獨立發電與用電系統,例如一個超節能的24V伏特直流冰箱,就直接配到320w的太陽能光電板。這種冰箱外壁比傳統的厚許多,隔熱保溫效果相對強。像是大型家用冰箱大小,一天最多只需要用電1.02度電,換言之,一天所用的電費不到新台幣3塊錢(以台灣的電價來算)。而用太陽能光電板直接驅動的好處,是天氣熱相對陽光強,發電量大,也讓冰箱更冷好對抗熱的氣候;而陰天或冬天太陽弱時,發電少冷房差,但相對的氣候會比較涼爽,也比較不需冷卻的效果。聽起來好處多多,不過這冰箱因隔熱佳,相對就很重,而且還有一個問題,就是貴,最貴的款式賣價高達新台幣十萬元。

獨立發電分散風險 發電太多卻須卸載
 同樣的系統觀念,也運用在室外的一個噴泉系統,以及戶外的太陽熱水循環馬達。其他的風力與太陽光電所發的電就用來維持室內光源或電器所需。於是我又問,整個系統的發電夠不夠用?解說員說,當職員少加上氣候好的時候,發電如果太多,還會要有卸載(放電)的需求,否則會傷害到整個系統。

 發電太多也會有麻煩?這倒是對我是個新的狀況,因為在台灣往往有裝再生能源的建築物,由於設備價錢上較貴,再生能源所發的電量遠低於需求,往往併入到室內電網中一下就用掉了,哪有會有過剩的問題?因此我們常常在開玩笑,一般機構裝的再生能源設備,在台灣目前還只是展示與「教育」的功能,極少人能做到使用再生能源的終極目標—獨立發電或分散能源來源。

 所謂的獨立發電或分散能源來源,是對比現有的集中式電廠,這也就是台灣有全球數一數二大的火力發電場,但相對地發電時與輸出用的電網對環境的衝擊也高,更遑論輸電過程中有許多電無形中就白白消耗掉了。

 除了這個電力系統外,這個中心所要對抗的是寒冷氣候,有趣的是,每個建築物一定有地基,地基下在某一定深度時 (例如深30公尺),地溫就是當地的年平均溫度。換言之,冬暖夏涼的理想氣候就在你我的腳底下,而且最棒的是隨處都可利用。

 那麼要如何利用呢?說來簡單,在房子的地板或牆壁內埋入封閉的管子,最後的進出口接到,延伸到地下某一定深度管線,只要利用小小的幫浦馬達,讓管子裡的液體在這個封閉緩慢循環。夏天熱的時候,可以將地表上熱溫帶到地下冷卻,冬天相反地面上較冷,管子的液體會將地底溫暖的溫度帶上來。不過,這樣的系統雖然耗能源極少,但是效果也有限,因此機構還使用太陽能加熱系統,利用太陽熱能將水加熱,除了有熱水可以用之外,熱能也可以用來加熱室內溫度。

 我在德國也常見到這兩種加熱系統的應用,可惜台灣位處在亞熱帶,對抗的環境是濕熱的氣候,需要的是如何保持環境涼爽乾燥(Keep Cool),恰恰與這裡寒冷乾燥的氣候相反,反倒我們須要發展出另一套手法,例如,運用通風帶走濕熱的方法。

 在麻煩過解說員耐心的解說問答後,除了現場的知識外,中心內有一小小書店與紀念品攤位,所有的產品都與再生能源與永續生活有關。我倒還蠻驚訝,以美國這種耗能的國家,還是有眾多的節能或再生能源書籍。而紀念品中,一件另類標示成分的T恤,讓我們看看標示寫著什麼:

沒有或不是:
苦力工廠
殺蟲劑
塑膠印刷
粗糙合成樹脂

有的是:
認證有機棉花
水溶性染料

 在結束室內溫暖的解說,總是要回到冷颼颼的戶外,還好陽光已經露出,多少為接近冰點的空氣提供一些能量。出門第一眼就看到一部以雲朵彩裝的小車,原來是前年剛引進台灣的油電混合車,由於其售價超過百萬,政府目前也沒補助,在台灣的完整售價是在美國的兩倍強。後來看到2007年的售車資訊,沒想到它還擠入台灣前20大進口車排行,有3百多位台灣人購買使用這部節能的車輛。而這部車子是當地的車商免費提供該中心的,中心也常開著它到處去作環境與能源教育,真希望有一天台灣的車商也能效法這種義舉,畢竟在台灣從事環境教育的,資源很有限,需要企業的幫忙與資源挹注。

 下次如有機會旅行到美國中西部的威斯康辛州,要記得這個農業大州不單以傳統的畜牧或乳製品聞名,也不單是花旗蔘的原產地。農田中,再生能源展與實體中心,正為著友善地球與人類的未來,畫出一條康莊大道。

 最後附上從這中心取到的自我導覽資料,上面所標示著室內外展示項目,供有興趣的機關團體作參考:

戶外設備 Outdoor
日冕(計時器) Sun Dial
分解桶 (廚餘與落葉)Compost Barrel
灌溉系統 Drip and Zone irrigation
屋頂隔熱 Passive Solar Architecture Design
太陽噴泉 Solar Fountain
太陽光電板 Stand Alone PV System
追日太陽光電板 Grid Inter-tie Dual Axis Tracking PV system
太陽光電路燈 Solar Prking Lot Lamp
雙軌追日太陽光電板 Dual Tracking PV Utility
太陽熱水系統 Solar Hydronic Collector Panels(heating for 3000 sq. ft. area)
風力發電機 Jacob's Wind Turbine
風力發電機 Proven Downwind Wind Turbine

室內設備 Indoor
石造暖爐 Masonry Heater
麥草捆牆壁展示 Straw bale Construction Demonstration
壁內加熱歧管系統(接地泵熱交換系統) In-floor Radiant Heating Manifold
省能冰箱 SunFrost 24V DC refrigerator
窗戶遮板 Window Quilts
竹子地板 Bamboo Flooring
回收或永續發展木建材 Recycled Wood / Sustainably Harvested Wood for Menominee Reservation
回收紙系統 Recycled Paper Countertop

【延伸閱讀】
The Mrea

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