臺灣樂福太陽能公司執行長　黃惠良 

　　在環繞世博會中國館園林的女兒墻上裝置243KW全世界第一個大型的彩色光伏系統，此系統上網而不并網，提供地下室展館照明與部分空調之用。本光伏系統倡導「環境光伏一體化」的概念，為未來光伏的發展開啟新的契機。

　　初夏的一聲響雷
　　2009年6月的一個偶然，我由朋友處獲悉2010年世博會中國館已經如火如荼在興建中，同時管道也傳來：無錫尚德已經先馳得點在中國館頂樓上施工300KW的光伏系統。因此，若要在中國館上再置入光伏系統的機會應該是微乎其微。由于世博會是百年一遇的奇緣，而中國館也是永久館，憑借樂福公司發展出全世界唯一最高效率彩色太陽電池的能耐，于是不端冒昧而毛遂自薦，在世博局評審委員會中向眾多委員作匯報，八月中旬終獲核定，為此工程唯一的設計者及制造者。

　　
　　初識中國館
　　顧名思義，中國館應該就是2010年上海世博會的主軸，也應該是「重中之重」，它也必然是世博會所有參訪者（估計七千萬人）必訪之館，而作為上海未來的「新市標」，它在歷史上的地位，很可能與巴黎的艾菲爾鐵塔是相當的，真是意義非凡。如眾所周知中國館就是「東方之冠（Crown of The East）」，而“中國紅”的千姿百態，可以詩為證“接天蓮葉無窮碧，映日荷花別樣紅”。此處菠蘿花被稱為“中國紅”，取其色澤純正，花型飽滿；而荷花寓意“和諧”，荷花與水窗可組成“感悟之泉”的景觀，參觀者可以體驗“蓮葉荷田田”的意境，環繞中國館的世紀園林，名曰「新九州清晏」此即「雍、田、澤、溪、脊、林、甸、壑、漠」，此即刻劃出神州大地由漠北到江南的豐富地貌，真可謂是江山多嬌，風景獨好。
中國館暨其周邊的園林（圖一）充分具備了中華文化「天人合一」的神韻，而新九州清晏特殊之處在于：一看地面，二看小品（小雕塑），三看四周。在整個世博會中，中國館氣宇昂然（地勢最高），四方來朝，一方面飽覽山水（黃浦江），應是最好的觀景平臺。

<圖一>中國館主館建筑暨新九州清晏的概念圖

 
<圖二>光伏工程施工前之鋼骨結構

　　系統建造的概念
　　環繞此五萬平方米的園林有周長逾一公里的「女兒墻」，其上有樂福公司建造的243KW之「高效率彩色太陽電池系統」，此系統提供主建筑及其園林下方五萬平方米(內設中國31省市館)所需20%的照明及部份空調所需的電力，此系「上網」而不「并網」，不足的電力則由電網供應。圖二顯示部份宏偉結構的女兒墻（為光伏工程施工前）。圖三顯示此光伏系統所使用的光伏板塊，此即是紅綠藍（Tile red，Meadow green及Lake cyan）。圖四顯示此彩色太陽能電池系統的一景，遠處所示為占地一千平方米尚未完工的「臺灣館」。圖五為此系統的另一景。

<圖四>彩色光伏一景

 
<圖五>彩色光伏另一景

　　此光伏整個系統共享2750個雙玻光伏板塊，每一平方米板塊的發電量為90瓦。圖六顯示在地下室設置長逾一公里的光伏專用線槽。圖七為此243KW的逆變器裝置，由于中國館的省市館用電浩繁，光伏板所產生的電力日間照明即可全部耗盡，不足或夜間所需者可由電網來補充。此即用「上網不并網」的方式來連接至電網系統。
 

<圖六>光伏專用線槽一景

 
<圖七>地下室逆變器裝置

　　合作伙伴
　　此243KW彩色光伏系統由臺灣樂福太陽能公司為總承包。光伏系統則由加拿大Façade Design and Development 公司設計，設計師是黃乃哲。高效率藍色太陽電池系由臺灣最有名的茂迪公司提供，而由臺灣樂福來著色，本案能為世博局選中，其關鍵在于樂福公司發展出全世界唯一有專利的技術，可在高效率藍色單晶/多晶太陽電池片上鍍制各種色彩，而其效率減損甚為微小，而一般其他著色的方法，其太陽電池效率的衰減可達20~30%以上（表一）。彩色太陽能電池再交由精選的湖南長沙神州光電公司制成2750塊雙玻模塊，然后運抵「上海建工」裝框后組裝完竣。其中所采用的8臺30KW的逆變器系統則由合肥陽光公司所提供。

<表一>樂福公司彩色太陽能電池效率及其變化一欄(以藍色為基準)

　　此光伏系統經測試驗收后于2010年2月8日吉時竣工而開始供電，圖八顯示本工程的整體關聯圖。
 

<圖八>本計劃整體的關聯圖

　　對未來光伏的影響
　　上海世博園區太陽能發電項目在設計施工過程中，要充分考慮到太陽能光伏電站發電效率的優化與世博建筑美學的統一。本案彩色光伏系統為世界首次在相當規模的空間上展示，實己超越了一般所強調的「建物光伏一體化（BIPV, Building Integrated Photovoltaic）」的層次，而體現出環境光伏一體化（EIPV, Environment Integrated Photovoltaic）的新境界，此可大幅度提升光伏使用的范疇，成為科技、藝術及文化融合的新典范，其滲透率可以超越30%以上而成為未來光伏的主流。

　　結語
　　此新九州清晏系由北京清華大學建筑系教授設計，而本人忝為臺灣清華大學教授，此系統為臺灣對世博會中國館唯一的捐贈，由海峽兩岸光伏廠商合作而圓滿完工，誠可傳為一段佳話。