用谷歌地圖計算 日本公有設施太陽能裝設義務
文/宋瑞文(加州能源特約撰述)
【加州能源專欄】有別於爭議的再生能源案場,屋頂太陽能是政府與民間最有共識的裝設場址;而在屋頂太陽能之中,相對於私有部門,公有設施的屋頂,產權管理又更為單純,易於推動。
就像住宅與工廠部門皆有太陽能裝設義務一樣,公有設施也是日本政府規範裝設義務的範疇。除了環境價值,地方政府透過太陽能,獲取便宜電力,減輕財政負擔,並為全國2040再生能源發電佔比4-5成的目標做出貢獻。
*圖說:日本政府決定,2030年之前,公有設施包含腹地,50%要裝太陽能板,2040年之前100%。(來源:環境省)
從推行的容易程度來說,公家高於私人部門,日本推動太陽能裝設義務的順序也是如此。2030年之前,住宅部門(只有)新建獨棟住宅的6成要裝設;而公家設施則是(所有)建築及其用地的50%負有裝設義務(上圖)。
在2021年日本政府決定了公家設施太陽能裝設義務之後,各級行政單位便開始陸續邁向2030目標。
*圖說:裝設在能勢町官廳屋頂的太陽能板。(來源:能勢・豊能まちづくり)
例如,2022年大阪府的能勢町的辦公大樓裝設了輸出功率為26.39kW的太陽能板(上圖),與容量為16.4kWh的蓄電池,預計能提供辦公大樓13%的用電量。
能勢町採用了能夠省下裝設成本的PPA模式(Power Purchase Agreement、台譯為購電合約),由業者出資跟維護太陽能設備,能勢町政府只支付(比得到的電力費用便宜的)月費。
*圖說:能勢町的太陽能分區地圖,紅色禁止,黃色需獲得許可,藍色大體上只需申請。(來源:能勢町)
作為推廣太陽能的地方行政單位,能勢町除了自己裝設太陽能,還收集專家與當地居民的意見,劃分了當地適合開發太陽能的區位(上圖)。讓不適合的區位免於開發,讓適合的給業者安心去裝,事前減少爭議。
不管是PPA或區位劃分,都是日本地方行政單位推廣太陽能的常見方法;此外還有其他別具特色的做法。
例如,埼玉県所沢市盤點了市內的多種土地,像是(市政府所有的)一般廢棄物最終處分場與調整池(下圖)等。據說環境省以此為模範,預計將複製到其他1000個市町村。
*圖說:所沢市調整池的浮動式太陽能板。(來源:所沢市)
奈良県生駒市是全國第一個由市民團體出資,在當地成立新電力公司「市民能源 生駒」,藉此擴大太陽能的地方。
當地公家設施、民間設施與家戶,把屋頂租給該公司設置太陽能板,獲取便宜的電力。收益還回饋給市民,作為公共服務之用。
為什麼說是便宜的電力呢?在台灣,由於對再生能源的迷思,許多民眾以為再生能源昂貴。
*圖說:由於日本政府的太陽能收購電價逐年降低,在2018年低於產業用電平均單價,在2023年只有後者的一半,讓日本進入賣電不如自用的時代。(來源:日本太陽能協會)
而在日本,因為政府的太陽能收購價格(FIT)逐年下降的關係(台灣也是逐年下降),早在2018年就低於產業用電力的平均單價了。換句話說,與其賣電,不如太陽能自發自用。
此後價差持續擴大,到了2023年度,政府的太陽能收購價格(FIT)只有產業用電力平均單價的一半不到。進入「賣電不如自用」的時代。
也因此,日本太陽能協會(Japan Photovoltaic Energy Association/JPEA)建議,在地方政府努力達成公有設施太陽能裝設目標時,可以抱著解決當地問題的心態。像是利用太陽能的低價,緩解財政的困難;利用太陽能獨立發電的特性,加強防災準備等等。
公部門的問題
不過,如同大家對公家部門的刻板印象一樣,據日本政府調查,地方政府推廣再生能源的相關單位,往往有以下問題。
包括:職員缺乏減碳意識,自然不容易協力合作。資訊與人才不足,特別是綠能主管或電力技術人員。地方政府之間缺乏橫向聯繫,研討更具效率的做法。單位主管不了解電力也不瞭解太陽能。和業者不知如何分工,沒有時間與人力接觸認識。因為爭議的太陽能案場,而抱有負面印象。
由此可知,即便是面對下級單位,在日本政府定下太陽能裝設義務,推動太陽能時,並非萬事具備,同樣也有可想而知的困難要克服。若干台灣讀者在看到日本的先進表現時,不必妄自菲薄。
*圖說:為公有設施裝設再生能源,為此踏出第一步的各地方政府之「利用PPA等模式引進太陽能的入門指引」。(來源:環境省)
針對地方政府可能會有的困境。環境省為地方政府職員編撰了「利用PPA 等模式引進太陽能的入門指引」(上圖)。
內容除了提供因地制宜的各地案例作為參考,怎麼招標、通知得標、簽約、動工等步驟及其文件格式都在其中;每個步驟各有詳細說明,像是招標書要寫什麼,該注意的地方為何等等。
除了中央政府伸出援手,作為民間單位的日本太陽能協會也提供相關簡報,手把手地指導地方政府職員如何選擇裝設太陽能的可能場所。
「要怎麼知道一棟(公家)建築的屋頂有多大面積?可以裝設多少太陽能板呢?」關於這點,不限於負責引進太陽能的職員,關心再生能源的人都可以試試看。
*圖說:利用谷歌地圖,計算公有設施屋頂的太陽能裝設面積。(來源:日本太陽能協會)
首先,打開谷歌地圖,選擇用航空圖表示。再來,確認想要調查的屋頂範圍。游標滑向此範圍之一角,按滑鼠右鍵,下拉選單選擇「測量距離」,框住測量範圍,周圍連起直線。谷歌地圖就會計算面積給你了(上圖)。
計算出面積之後,還要察看週邊環境,像是隔壁有無大樓或大樹遮蔽等等。按照日本太陽能協會的估算,8平方公尺約略可以裝設1kW的太陽能板。假設屋頂有7000平方公尺,約可裝設875kW的太陽能板。
知道了太陽能板的裝置容量之後,便要估算發電量與建築的用電量。如果全天的用電量都大於發電量,沒有多餘電量就沒有問題。如果有多的發電量,便要考慮蓄電、調配(到其他用電的建築),或甚至棄電了。
搭配建築節能義務
在日本政府推動住宅太陽能裝設義務時,搭配了建築節能義務,在公有設施的狀況也是如此。
據環境省簡報,基於節能減碳,日本政府2021年除了決定公有設施在2030年之前50%裝設太陽能,其他公有設施減碳措施還包括:
新建公有設施達成ZEB Ready建築節能水準;公有設施用電60%為再生能源,照明100%換成LED;公務車無論新購或既有車輛,全部換成電動車。
ZEB全名為Zero Energy Building,意為零能源消費建築;ZEB Ready為其中的一個節能等級,定義是:包括太陽能發電在內,連同隔熱等建築節能設計,降低建築原有用電量50-75%。換言之,最多可以減少75%的電費。
公有設施裝設潛力
日本政府設定的,公有設施在2030年之前50%裝設太陽能的目標,預計可以裝設6GW的裝置容量。
原本公有設施太陽能裝置容量的最大極限是21.2GW,扣除不適合裝設的部分之後是18.8GW,再扣除老朽設施之後為15.9GW,剩下的50%裝設之後約為8GW,再扣除目前已經裝設的設施之後,得出6GW。反過來說,在2030年達成目標之後,還有8GW左右可以裝設。
*圖說:日本太陽能目前的裝設容量約為70GW,預計2030年之前增加至103.5-117.6GW,增幅為33.5-47.6GW,其中地方公有設施佔6GW,地域共生型太陽能佔4.1GW。(來源:日本太陽能協會)
據日本太陽能協會估算,截至2023年底,日本太陽能裝設容量約為70GW,預計到2030年度,會增加33.5-47.6GW,其中地方公有官廳(公有設施的一部分)佔6GW,包括公有設施在內的「地域共生型
太陽能」佔4.1GW。地方政府可以努力地範圍,最大將近新增容量的三分之一,不可謂不強。
所謂地域共生型太陽能,是指從促進與當地社區共生的角度設計和運作的能源系統,並作為當地需求和問題的解答。
地方政府也受褒揚
日本公有設施太陽能裝設義務,不但是日本政府既定的政策與立場,業界當然也樂見其成,協助推動。
*圖說:京都府龜岡市政府榮獲日本太陽能協會「SOLAR WEEK 2025 特別賞」。(來源:日本太陽能協會)
對於在地方上努力經營太陽能的單位,日本太陽能協會自2023年度開始,舉辦太陽能週「SOLAR WEEK」,頒獎給表現卓越者,在地團體、地方型電力公司、地方政府(上圖)等都能角逐。
活動同時舉辦多個太陽能講座,邀請產官學各界賢達傳授交流,促進太陽能的在地發展。官民攜手,避免爭議,為太陽能創造向陽的環境。
*延伸閱讀:
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