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建築即電廠: 從日本最新政策與東京智慧能源週看BIPV技術新趨勢

作家相片: LJ ChenLJ Chen

已更新:3天前

日本正透過政策與產業雙軌推進建築整合型太陽能(BIPV)技術的普及。日本國土交通省近期擴大住宅貸款「Flat 35」的節能優惠措施,鼓勵興建節能住宅;同時,東京都議會已創下日本首例,通過條例自2025年4月起強制新建住宅安裝太陽能光電板。在產業界方面,2025年日本智慧能源週(Smart Energy Week)特別新增「BIPV World」展區,聚焦太陽能建材一體化應用。展會上多項前沿技術亮相,包括具備發電與節能雙重功能的鈣鈦礦創能窗戶「Windows ZERO」,以及台灣打造的首座P-BIPV鈣鈦礦太陽能屋,展示高自給自足的發電能力,引發關注。

政策驅動 1:綠色金融與房貸優惠

日本政府近年來積極推動住宅節能減碳政策。國土交通省旗下住宅金融支援機構的「Flat 35」房貸方案提供長期固定利率(約1.5%左右)貸款,年期最長35年。自2023年4月起,新申請Flat 35貸款的新建住宅必須符合國家節能標準,才能取得貸款資格此外,政府對符合高效節能標準的住宅提供利率優惠:Flat 35 方案對通過節能認證的房屋,前5年利率可再減少0.25%至0.5%不等。例如,一般住宅貸款利率若為1.5%,符合節能等級B標準可享受1.25%的優惠利率,達到更高節能等級A則可低至1.0%,有效減輕屋主的貸款負擔,鼓勵民眾興建綠色節能住宅。此舉配合日本將於2025年起全面強制新建住宅達到能源效率基準的政策時程,希望加速提升家庭部門能源表現,減少溫室氣體排放。

「Flat 35」是日本政府與住宅金融支援機構合作推出的一項 長期固定利率住宅貸款制度
「Flat 35」是日本政府與住宅金融支援機構合作推出的一項 長期固定利率住宅貸款制度

政策驅動2:東京都強制綠能屋頂

與此同時,東京都率先祭出更積極的再生能源義務化措施。根據2022年底通過的條例,從2025年4月開始,東京都內新建的一戶建住宅必須在屋頂安裝太陽能板,成為日本首個強制住宅設置光伏設備的城市。新規定主要針對年產量超過50戶的大型建商,要求其興建總樓地板面積在2000平方米以下的住宅專案時,都必須替每棟房屋加裝適量的太陽能光電板。值得注意的是,此義務不直接強加於購屋者,而是由營建商負責履行;對於屋頂面積過小或受日照限制的建築則可例外。東京都知事小池百合子表示,此措施旨在大幅改變都市再生能源利用現狀。目前東京可裝設太陽能板的建築中,實際裝設率僅約4%,未來透過強制手段將大幅提高這一比例,以協助達成2030年比2000年減少50%溫室氣體排放的目標。據東京都政府估算,一戶家庭若安裝太陽能板,約可自給八成用電,所省電費加上賣電收入約10年可回收成本。由政策引導的這股浪潮,預期將帶動日本住宅太陽能市場大幅成長,也為建築整合光伏技術的應用創造了契機。

展覽聚焦:2025智慧能源週的BIPV新趨勢

政策推動之外,產業界也在加速響應建築光伏一體化的潮流。在今年東京舉行的2025智慧能源週(Smart Energy Week 2025)上,主辦方特別與日本太陽能光電協會(JPEA)合作增設了BIPV World專區。這個專區是PV Expo太陽光展的一部分,專門聚焦建築整合型光伏(Building-Integrated Photovoltaics)的最新創新技術。


所謂BIPV,是指將太陽能發電元件直接整合進建築材料中,使其同時具備結構和發電功能。相比傳統屋頂架設的獨立太陽能板,BIPV更具美觀與功能兼備的優勢,可應用於屋頂瓦片、建築外牆、玻璃窗戶等,使建築在提供遮風避雨的同時產出綠能。在BIPV World現場,來自全球多家廠商展出了多元的前沿產品和解決方案,包括:


  • 鈣鈦礦太陽能電池: 展示最新的鈣鈦礦技術,具有更高的轉換效率和潛力。

  • 太陽能電池整合建築材料: 玻璃、牆壁、屋頂等一體化太陽能建築材料,提供發電、隔熱、遮陽等功能。

  • 裝飾性薄膜和彩色塗層: 提供多種顏色和設計選擇,以提升建築物的美觀性。

  • 能源管理系統: 整合太陽能、儲能和電動車充電的智能能源管理系統。

  • 防水和隔熱解決方案:專為BIPV系統設計的防水和隔熱技術。

  • 電力轉換設備和逆變器: 各種高效率的電力轉換和逆變器設備。

  • 安裝系統和技術: 展示簡便高效的BIPV安裝系統和技術。


透過以上創新技術的展示,展會強調了BIPV如何將原本閒置的建築表面轉化為發電資產,同時兼顧建築美學與實用性。會中專家指出,在面對氣候變遷與能源轉型挑戰下,BIPV成為建築領域降低碳足跡的關鍵解方之一。不少業者也在現場進行技術提案與設計諮詢,討論如何將這些光伏新材料導入實際建案,顯示產業界對BIPV商機的濃厚興趣。智慧能源週藉由匯集政策決策者、能源企業與投資人於一堂,提供了一個交流協作的平台。透過這樣的展覽趨勢,我們可一窺未來都市中「建築即發電廠」的雛形正逐步成形。

台灣鈣鈦礦科技T在東京能源展分享 Windows ZERO 鈣鈦礦創能窗, 座無虛席
台灣鈣鈦礦科技T在東京能源展分享 Windows ZERO 鈣鈦礦創能窗, 座無虛席

技術創新:鈣鈦礦發電窗與自給能源建築

在眾多BIPV技術中,來自台灣的鈣鈦礦太陽能應用成為一大亮點。台鈣科與AIZ風光淨零合作共同開發出「Windows ZERO」鈣鈦礦創能窗,於今年2月底的世界智慧能源週上發表,吸引約1000位訪客及業者詢問。這款新型窗戶採用鈣鈦礦太陽能電池嵌入透明玻璃中,讓窗戶搖身一變成為安裝在建築外牆上的發電裝置同時,其透光型發電玻璃還具備卓越的建材性能:根據開發團隊介紹,AIZ風光淨零窗已經通過了國內最高等級的防水、防風測試,可抵禦惡劣天候;特殊的夾層設計提供隔熱效果,降低室內空調負荷,亦可降低噪音干擾,提高室內環境品質。也就是說,這面窗不但能為建築創能(發電),還具節能功能,一物多用,可望有效降低建築在營造及使用階段的碳排放。開發團隊並展示了A4紙大小的鈣鈦礦太陽能模組格子窗與門產品。

Windows ZERO: 結合 [透光創電], [防水氣密], [節能減碳], [降噪防霾] 8 大創新功能
Windows ZERO: 結合 [透光創電], [防水氣密], [節能減碳], [降噪防霾] 8 大創新功能

除了創新的發電窗戶,台鈣科與AIZ風光淨零也將鈣鈦礦技術導入整棟建築的能源體系。台灣近日落成了首座P-BIPV鈣鈦礦太陽能示範屋(P-BIPV指鈣鈦礦建築光伏一體化),將整合型太陽能模組安裝於建築的屋頂及立面上。這座示範建築透過輕量化的鈣鈦礦太陽能板,充分利用建築表面進行發電,同步搭配儲能設備與智慧能源管理系統,目標是實現高比例的自發自用電力供應。據研發團隊表示,理想狀況下該建築可望達到近零能源(Nearly Zero-Energy)的運行模式,也就是大部分所需電力皆由建築自行產生供應。可滿足建築主要照明與部分空調設備的用電需求。未來隨著鈣鈦礦電池轉換效率的提升與耐久性驗證,這類自給自足的綠色建築有望更進一步普及。台灣亦成立「臺灣鈣鈦礦研發及產業聯盟」,凝聚產官學研力量,加速此新興技術的商品化和國際佈局。


位於台灣中科管理局的鈣鈦礦能源屋是台灣第一座結合創能, 儲能, 節能及智能 (四能並進) 的零碳屋 (ZEH), 窗戶採用 Windows ZERO
位於台灣中科管理局的鈣鈦礦能源屋是台灣第一座結合創能, 儲能, 節能及智能 (四能並進) 的零碳屋 (ZEH), 窗戶採用 Windows ZERO

綜合而言,從日本政府的房貸優惠與強制裝設政策,到產業界在展覽中展出的創新BIPV技術,我們看到建築能源革命正蓄勢待發。傳統建築逐漸轉型為分散式發電單元:住宅的屋頂不再只是屋頂,而是小型發電站;窗戶不僅引入日光,還能同時轉換日光為電力。日本訂立2050淨零碳排的國家願景,而這一系列政策與技術創新的結合,正是不斷朝目標邁進的體現。展望未來,在政策引導下市場需求將持續增長,更多資源投入研發與量產將降低成本,BIPV在全球建築中的應用佔比可望大幅提升。可以預期,不論是東京的都市天際線,或是台灣的科技園區,大樓屋頂與外牆上將出現愈來愈多隱形的太陽能發電裝置。建築與能源的深度融合已成趨勢,BIPV技術的最新發展正加速我們邁向綠色永續的未


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