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永續能源之路/台夫特理工大學Green Village計畫

2019-10-13 21:21經濟日報 記者彭慧明/荷蘭即時報導

面對氣候變遷,荷蘭從中央到地方乃至於學界,嘗試各種有助永續環境與循環能源的解決方案。

荷蘭知名的台夫特理工大學(Delft University of Technology, TU Delft)內部有一處看似常在「施工中」的地點「Green Village」。先走過一道標榜拆除後可以全部回收的「玻璃橋」,看似簡單的區域內有各種創新的永續能源試驗:發展太陽能與氫氣雙用的雙能車;收集地面雨水過濾使用的地下儲水設備和以天然貝殼設計的過濾器;讓學生實際入住觀察用電行為的宿舍,洗衣服能夠按照溫度省錢,以財政誘因觀察用戶行為;最近內部正在搭建一系列可住整戶家庭的房子,觀察老屋停止天然氣供應後實用的家庭能源方案。

Green Village計畫管理部門負責人Marjan Kreijn表示,Green Village計畫的目的,是作為多項永續發展解決方案的先行檢驗,從發展早期階段(early stage)起,就將政府、企業、學者與使用者各方串連,利用各種觀點去理解營運模式、並修正與設計實際的方案。Marjan Kreijns指出,學校裡常有很多教授設計的解決方案看似很好,卻沒有理解用戶實際需求,推進市場就會產生問題。在這個實驗區域中可以讓創新想法獲得初期驗證和修正,再尋求大規模經濟化。

從2017年計畫開始至今,已經有超過60個以上的新創團隊在Green Village測試過新創觀點計劃,不少企業也和台夫特大學合作測試或取用相關技術。包括能源業者、建築公司、建築設計學者,都在盡量找各種永續方案打造未來城市和建築。政府給予Green Village的協助是鬆綁法規,內部的設計與建築不需要按照城市標準打造,同時也是研究這些未來方案可能對法令的影響,提供修正方向。

看似簡單的Green Village中其實處處是創新技術。Marjan Kreijns指出,面對氣候變遷,荷蘭政府還沒有足夠完整的應對之道,Green Village的功能就是測試各種早期想法,特別是有關水資源的利用。荷蘭地勢低窪,過去與洪水奮鬥「抗水」,但氣候變遷劇烈,現在夏季會有高溫,部分地區反而出現乾旱,要抓住每一分珍貴水源,只是過去沒有良好的儲水設計,遇到強降雨時有些地區淹水,雨水也直接流到海裡、十分浪費。

Green Village的主要街道「水街」(Water Straat)的地底就有三種技術。包括存水磚與過濾水的技術,利用空心的儲水磚(Bufferblock),搭配屋頂或是地面溝道收集降下的雨水,經過地下層鋪設以貝殼為主的過濾淨化器(Drainmix)淨化後儲存,在旱季使用。Marjan Kreijns 說,技術上、過濾後的水乾淨到可以飲用,但法規不允許直接提供市民引用,轉而在旱季使用於農業或公共設施,例如有足球場正利用這項技術,以收集後淨化的雨水澆灌草皮,維持球場常綠。而Green Village宿舍內的部分用水,也是來自這些淨化雨水。

這種積極儲水的計畫也透過學校建築實行,台夫特大學的一些建築屋頂上就設計存水方案(Urban rainshell),平常屋頂用來種植物以調節氣溫,在下大雨的時候屋頂上設計的水管會將雨水導流到儲水區,在淨化後供部分區域使用。

Green Village的特色是「Living Lab」,不僅是為了接近生活,更是活生生的人類生活場域,每年接受五位學生申請入住園區內的學生宿舍,從實際生活以及各種實驗計畫去觀察學生用水、用電的使用行為改變。例如五位學生共用洗衣機,採付費方式,但洗衣服的水溫高低就會影響費用,用高溫水洗衣服雖然快速有效、但花費較高,用低溫水洗衣服相對便宜。

宿舍電力來自外牆的太陽能板,以直流電方式直接入戶使用,這也是新嘗試的技術,因為送電路線短,以直流電方式反而比把再生能源送進電網、再透過交流電送回房間裡的效率要好、電力損耗也較低。這項技術的目標是讓宿舍零排碳、達到能源中和目標。

建築計劃管理經理Tim Jonathan說,透過觀察去注意使用者行為,就會發現最實際的經濟誘因,會讓學生改變過去習以為常的洗衣行為,電力來源不同也會改變部分習慣,這些都是新能源在實際應用上會遇到的場景。這項實驗計畫受到關注,每年都有不少學生申請入住,名額一床難求。

還有一項技術是正在進行的能源計畫「液體熱能」。在地下約一公尺處是恆溫層,不受季節變化影響,將夏天時曬熱的水或冬天的低溫雪水引流到地下恆溫層儲存,在夏天時引用冬季儲水以冷卻室內溫度、或在冬天引入夏天的儲水提供室內溫暖,以天然溫度調節居住溫度,節能方案本身不耗任何能源。在荷蘭的部分城市已經開始試行這項計畫,對於部分社會住宅的居民來說,是節省居住成本的一項解決方案。

這些計畫都設計在道路下方,也是為了測試在一般居民居住地區,這種設計能否承擔地面的重量。

Marjan Kreijns曾在中國北京與泰國等地住過多年,對亞洲地區的氣候變遷狀況也很有感。在採訪團隊來之前,她已經注意到台灣南部地區的暴雨成災,且台灣也是旱澇不勻的地區,她認為像都市屋頂集水再送到地下儲水、過濾再使用的Urban rainshell技術,也許也適合台灣部分地區,可以接收過多的雨水再使用。

Marjan Kreijns說,荷蘭政府喊出2020年起新建房屋都不使用天然氣(no gas)的政策目標,但因為過去太習慣、太方便,很難有代替品,天然氣仍然是很多荷蘭家戶主要使用能源和冬天供暖方式,Green Village有一區以80年代條件設計的舊房舍,希望引進各種創新能源方案達到「no gas」,未來要找實際的家庭入住,以觀察行為如何改變、調整。

MarianKreijns指出,政府推動零天然氣政策是非常具挑戰性的目標,大量荷蘭舊建築使用天然氣,要改變不容易,而取消使用天然氣後的既有管線也要加以利用,可能未來用以輸送氫氣、生質能源等用途。Green Village地下就有一個天然氣網路,研究以天然氣管路的建築標準,未來改成運送氫氣的可能性,好找出對現在基礎設施的最佳利用。這種新能源有機會解決沒有天然氣可用的家庭和地區,加速讓這些建築升級為可使用新能源。

各種新的點子,利用這個平台做為實驗區。最近因為荷蘭住宿空間不足,但很多辦公大樓卻閒置, Green Village也正在建築一棟「蚊子館」,研究怎樣把空間改成適合居住、採用永續能源的新建築,以活化都市空間,又能兼顧能源政策目標。Marjan Kreijns說,Green Village像是台夫特大學的新創實驗場域,所以最重要的觀念是「不怕失敗」,實驗區內永遠在不斷施工、改善研究狀況,法令也相對的調整放寬。

荷蘭宿舍

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