配備百萬瓦級儲能  尖峰用電自給自足 智能綠塔住商大樓2019完工 |德國建築節能報導02| 台灣環境資訊協會-環境資訊中心

配備百萬瓦級儲能  尖峰用電自給自足 智能綠塔住商大樓2019完工

德國建築節能報導02

2018年06月13日
環境資訊中心特約記者 陳文姿報導

承接上篇)德國南部城市弗萊堡(Freiburg)新都市計畫的一處工地上,預計2019年底完成、16層樓的住商大樓智能綠塔(Smart Green Tower)正在加緊施工,這裡將是下一代的智慧建築的起點嗎?

在這個極具野心的計畫裡,節能建築、太陽能光電與智慧管理系統只是基本配備,挾著百萬瓦等級的儲能電池,在建築師弗萊(Wolfgang Frey)的計畫裡,這裡將扮演削弱尖峰用電需求的角色,並與附近大樓整合,成為區域智慧綠電網的中心。

智能綠塔(Smart Green Tower)完成後示意圖。圖片提供:Frey Group 

智能綠塔(Smart Green Tower)完成後示意圖。圖片提供:Frey Group 

百萬瓦儲能加太陽能 尖峰用電靠自己

「這裡會是未來的回收水中心,這些水將供廁所使用」、「這裡以後是住戶的多功能活動廳,那裡有一大片玻璃,可以望向外面」、「看到起重機嗎?建完後這裡有48公尺高,比那架起重機的高度低一點」,從地下室到三樓,穿梭在層層灰色隔間牆與建築支架間,工地主任清楚地描繪他所看到的智能綠塔。

未來,這棟建築將搭配一百萬瓦(1MW)的儲能系統,由鋰離子電池與氧化還原液流電池提供,遠超過一般家用儲能電池數千瓦的規模。大樓的主要電力來源是太陽能與儲能,如何調配高比例的再生能源與儲能系統是一大課題。

智能綠塔光是在設計與研發、規劃階段就花了四年,除了弗萊建築集團外,西門子公司、區域電力公司巴登諾瓦(Badenova)、儲能公司ads-tec與弗勞恩霍夫太陽能系統研究所(Fraunhofer ISE)分別擔任合作夥伴與技術支援。

除了提供住戶一般電力需求,智能綠塔的目標是提供用電尖峰時間的電力。負責建設與規劃的弗萊建築集團董事長弗萊指出,尖峰用電需求雖高,時間卻很短,總電量需求其實不多,但電力公司卻要建置很多的發電設備去滿足這短暫期間的用電需求。太陽能板產生的電力或許不多,但一點一滴累積下來,還是足夠,這比一般時間的供電意義更重大。

智能綠塔(Smart Green Tower)未來將配備百萬瓦等級儲能設備。圖片提供:Frey Group 

智能綠塔(Smart Green Tower)未來將配備百萬瓦等級儲能設備。圖片提供:Frey Group 

儲能價格高  新商業模式看得遠才能賺錢 

太陽能板價格已經大幅下降,但儲能電池仍居高不下。智能綠塔能比一般建築成本高出15%,如何找到商業模式?

弗萊解釋,儲能電池確實很貴,但關鍵是每度電的成本。電池儲能成本是每度八歐分,太陽能板發電成本十歐分,兩者加起來每度電是18歐分。跟電力公司每度電賣24-28歐分相比,扣除維護成本還是有利可圖。

高昂的建築成本勢必反映在房價上並影響銷售,對此,弗萊集團已有一套營運模式。

弗萊集團底下的物業管理公司將節能房屋出租,並向房客收取一般住宅等級的租金與電費。由於節能房屋本身的耗電量很低,加上幾乎都用綠能,所以管理公司實際付出的電費遠低於一般住宅的電費。這其間的差價就用來逐年攤還建造成本。

弗萊分析,因節能設計而增加的建造成本約在12至15年後可以回收,15年後錢還是會一直進來。以一棟房屋使用超過五、六十年來看,這是筆很大的獲利。

智能綠塔(Smart Green Tower)建築師弗萊(WOLFGANG FREY)。攝影:陳文姿

智能綠塔(Smart Green Tower)建築師弗萊(WOLFGANG FREY)。攝影:陳文姿

為人而設計  高科技建築不忘社會功能

當大樓本身很耗能,可能再多儲能系統都不夠。智能綠塔本身也是節能建築。外牆與保溫層與門窗的密閉性確保冬天不會太冷、夏天不會太熱,並減少冷暖氣外洩,這是德國很普遍的做法。弗萊的特色則加上遮蔭、通風、太陽能與無階層劃分的社區融合。

高效太陽能板不僅出現在屋頂,更直接用作陽台幕牆。弗萊說,這樣做不會增加幕牆成本,還有發電與遮蔭的雙重作用。

高科技的包裝下,弗萊沒有忽視社會面的需求。弗萊強調這裡不是專供有錢人居住的地方,有高檔住宅,也會有社會營運模式的租賃住宅。管理單位會媒合住戶的需求,例如幫鄰居帶小孩或買菜,而大樓的魚菜共生系統將為社區身心障礙者帶來工作機會。

智能綠塔(Smart Green Tower)太陽能板幕牆示意圖。圖片提供:Frey Group 

智能綠塔(Smart Green Tower)太陽能板幕牆示意圖。圖片提供:Frey Group 

打造弗萊堡智慧城區 

近年人口持續湧入有綠色之都稱號的弗萊堡,同時帶來嚴重的房屋短缺問題。智能綠塔所在的廢棄貨運車站區將是新興都市區,幾棟大樓都在施工中。

弗萊說,這套電池與能源管理將不限於智能綠塔本身,他計畫整合臨近大樓成為一個區域系統,讓智能綠塔成為成智慧能源區(Smart Energy District)的核心。

這裡會是世界級的綠色標竿建築嗎?答案尚未揭曉,但肯定的是智能綠塔經驗將會是新研究的基礎。有人在觀望,而弗萊集團已經動工。(系列報導02,繼續閱讀下篇

建造中的智能綠塔(Smart Green Tower)。攝影:陳文姿

建造中的智能綠塔(Smart Green Tower)。攝影:陳文姿

※ 本文與「低碳生活部落格」共同刊登