垂直太陽能革新：日歐政策、鈣鈦礦與未來展望
- tenlife2019
- 6月25日
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已更新：2天前
本報告探討日歐 BIPV 立面（垂直電廠）法規、獎勵及鈣鈦礦適用性。日歐皆積極推動 BIPV 以達碳中和與能源獨立，透過法規、獎勵與研發加速普及。鈣鈦礦太陽能因其高效率、低照度性能、輕量、柔性及客製化美學等優勢，成 BIPV 立面理想選擇。儘管鈣鈦礦面臨耐久性、量產與防火挑戰，全球正積極應對。日歐政策與產業協同，預示垂直太陽能將成未來城市能源關鍵。
建築整合型太陽能（BIPV）與垂直太陽能簡介
建築整合型太陽能（BIPV）將太陽能材料整合至建築外殼，兼具結構與發電功能。它有助分散式發電，提高電網效率，轉化閒置建築表面為能源產生器。建築部門佔全球能源消耗 30-40%，BIPV 是減碳、實現淨零目標的關鍵。城市中，建築立面可成「垂直電廠」，尤其雙面系統能穩定發電，並具隔熱、降噪等效益。垂直整合最大化再生能源發電與增強電網穩定性，標誌著太陽能部署向整合、分散式系統轉變。
日本 BIPV 立面與鈣鈦礦太陽能的發展現況
法規框架與強制措施
日本透過政策與產業推動 BIPV 普及。國家層面，「Flat 35」住宅貸款擴大節能優惠，配合 2025 年新建住宅達能源效率基準。地方層面，東京都率先規定 2025 年 4 月起新建獨棟住宅須安裝屋頂太陽能板，為 BIPV 創造機會。日本 BIPV 建築法規重視結構、防火、熱性能。此結合財政激勵與地方強制措施的法規，為 BIPV 普及鋪路，旨在將太陽能整合入建築。
獎勵計畫與政府支持
日本政府承諾投入約 648 億日圓開發鈣鈦礦太陽能，降低化石燃料依賴。經濟產業省目標 2040 年部署 20 吉瓦鈣鈦礦電池。為實現碳中和，日本設立 2 兆日圓「綠色創新（GI）基金」，其中 648 億日圓專用於支持鈣鈦礦實用化與供應鏈建立，目標 2030 年應用於產業。政府與企業協議會推動鈣鈦礦光伏普及，計劃 2025 年商業化，2030 年成本與現有光伏相當。此戰略將鈣鈦礦視為國家支柱，藉由碘原料國內採購，提升能源安全。
市場趨勢與商業化努力
日本產業積極響應建築光伏一體化。2025 年東京智慧能源週設「BIPV World」專區，展示整合型太陽能創新技術。日本企業正推動商業化：積水化學計劃 2027 年銷售柔性鈣鈦礦電池；松下開發發電窗；愛信於 2025 年 3 月啟動戶外試驗。大阪萬博會將展示鈣鈦礦應用。這些示範專案與投資顯示日本積極將研發轉向實際應用，加速鈣鈦礦 BIPV 普及與市場滲透。
歐洲 BIPV 立面與鈣鈦礦太陽能的發展現況
歐盟總體指令與策略
歐盟致力於氣候中和與能源獨立。《建築能源效率指令》（EPBD）要求新建建築 2030 年前達零碳排放，並規定 2030 年起所有新建住宅須安裝太陽能。《歐盟太陽能戰略》 目標 2030 年太陽能總容量近 600 吉瓦。「翻新浪潮」戰略 與 《淨零工業法案》（NZIA） 亦支持 BIPV。這些歐盟指令將法規強制視為市場加速器，為 BIPV 創造穩健可預測的市場，是實現歐盟氣候和能源獨立目標不可或缺的部分。
國家政策與 BIPV 立面獎勵措施
儘管歐盟指令廣泛，各成員國仍實施具體政策。 德國：BIPV 玻璃市場預計顯著增長，積極推廣「陽台太陽能系統」。 法國：曾提供高達 0.60 歐元/kWh 的 BIPV 上網電價補貼。 義大利：已安裝約 2.5GW BIPV，其房屋翻新獎勵最高可報銷 90% 立面翻新成本。 瑞士：BIPV 安裝量顯著增長，對 BIPV 平均獎勵 430 瑞士法郎/kWp，高於傳統光伏。 英國：政府計劃 2024 年秋季將太陽能板納入新建住宅。 這些多元化的國家獎勵反映各國依獨特市場需求採取不同政策工具，加速 BIPV 採用，意味 BIPV 立面解決方案（含鈣鈦礦）的市場進入策略需高度在地化。
BIPV 產品認證與標準化
BIPV 產品需符合光伏與建築材料雙重標準。缺乏統一標準是 BIPV 普及的一大障礙。亟需制定明確的性能與安全法規，尤其對立面應用至關重要。EN 50583 是歐洲重要 BIPV 標準，認證機構提供測試與防火安全認證。標準化是 BIPV 成為主流的關鍵，將簡化流程、降低風險，並建立各方信任。
歐洲鈣鈦礦 BIPV 專案與研發支持
歐洲鈣鈦礦太陽能市場在政府支持和再生能源目標下快速增長。「地平線歐洲」專案推進無鉛鈣鈦礦 BIPV。研究與開發方面，德國弗勞恩霍夫研究所開發永續、防火 BIPV 組件；MicroQuanta 開發大面積鈣鈦礦模組；CitySolar 實現透明串聯太陽能電池。產業合作亦積極展開。歐洲研發著重永續、整合與美觀的鈣鈦礦方案，將推動技術進步與市場接受，有望使其成為先進 BIPV 系統部署的領導者。
鈣鈦礦太陽能電池在 BIPV 立面應用中的適用性
優勢與機會
鈣鈦礦太陽能電池在 BIPV 立面應用中優勢顯著：
美學整合：半透明、柔性、多色，無縫整合至建築元素。
高效率與低照度性能：高轉換效率，低照度下高效運作。
輕量化與柔性：輕量、柔性薄片，適用於承重有限或彎曲建築設計。 低製造成本潛力：製程簡單、低溫，大規模生產預示成本節約。 多樣化的建築應用：除立面覆層，還可應用於天窗、遮陽等。 鈣鈦礦完美契合 BIPV 立面要求，解決整合挑戰，實現建築無縫整合，將立面轉化為活躍能源產生器，推動永續、美觀建築新時代。
主要挑戰與緩解策略
儘管鈣鈦礦前景光明，實際應用仍面臨挑戰：
耐久性與長期穩定性：易受環境影響，需達建築壽命要求。緩解策略包括材料科學進步與高品質封裝。
生產規模化與大面積效率維持：擴大生產時效率可能下降。緩解策略包括模組製造創新與發展低成本高效生產方法。
整合系統的防火安全法規與認證：BIPV 需符合能源與建築防火要求，但標準不足。緩解策略包括認證機構提供防火安全認證，以及歐洲 EN 50583 等標準涵蓋安全性能。 克服技術障礙對商業可行性與信任至關重要。積極研發與標準化努力正應對這些挑戰，其廣泛採用取決於能否達嚴格安全與耐久基準。
技術進步與未來展望
持續創新正將鈣鈦礦轉變為市場就緒方案：
改進的封裝與模組製造：提高 BIPV 模組耐候性及耐久性。
材料工程：增強鈣鈦礦材料穩定性。
智慧與動態 BIPV 系統：電致變色玻璃等新技術，使 BIPV 成為智慧建築方案。
效率與規模化：持續研究提高大面積效率，開發高產量、低成本製造工藝。 快速技術進步正解決鈣鈦礦核心挑戰，有望使其成為 BIPV 市場主導力量，推動節能、美觀且功能強大的建築設計，為未來城市與永續發展貢獻。
6. 比較分析與新興趨勢
6.1. 日本與歐洲政策方法的異同
日歐在推動 BIPV 方面異同並存。兩者均設脫碳目標，認可 BIPV 關鍵作用，並巨資支持鈣鈦礦研發。雙方皆傾向將太陽能整合入新建建築並開始強制實施，並積極應對 BIPV 標準化與耐久性挑戰。然而，政策實施存差異。歐洲主要由歐盟層面指令驅動。日本則結合國家激勵與地方強制規定，並將鈣鈦礦視為國內戰略技術以增強能源安全。歐洲研發與政策也更強調無鉛鈣鈦礦、循環經濟與生態設計。
6.2. 全球市場趨勢與鈣鈦礦在 BIPV 中的日益重要性
全球鈣鈦礦市場預計大幅增長，2034 年可達 28 億美元，BIPV 是主要驅動力。對永續建築方案需求及嚴格法規正加速 BIPV 採用。鈣鈦礦以其高效率、低成本潛力、柔性、輕量與美學整合等優勢，特別適合 BIPV 立面應用。市場正積極研發以提高鈣鈦礦戶外部署的穩定性和壽命。儘管政策實施有異，日歐均明確朝建築太陽能整合發展。鈣鈦礦太陽能電池獨特地滿足 BIPV 立面美學與結構需求。鈣鈦礦和 BIPV 市場的顯著全球增長預測，預示鈣鈦礦 BIPV 立面將成為城市發展主流方案，為全球氣候目標與永續建築環境貢獻。
7. 對利害關係人的建議
7.1. 政策制定者的建議
為加速 BIPV 與鈣鈦礦普及，政策制定者應：
統一並制定 BIPV 專用標準：優先制定全面標準，特別針對立面應用。
為 BIPV 立面實施量身定制獎勵：引入或加強具體、更高額獎勵。
將 BIPV 整合到主流建築規範：明確將 BIPV 納入國家與地方建築規範。
支持國內供應鏈發展：持續擴大對鈣鈦礦 BIPV 組件研發與生產的資助。
促進公私合作與示範專案：鼓勵並資助大規模示範專案。
7.2. 產業的建議
為推動 BIPV 與鈣鈦礦商業化，產業參與者應：
優先耐久性與長期穩定性：加大研發，提升鈣鈦礦 BIPV 模組壽命與可靠性。
解決規模化生產挑戰：開發高效、低成本製造工藝。
積極參與標準制定與認證：與監管機構合作，制定 BIPV 立面專用標準，並主動尋求第三方認證。
加強跨領域合作：促進光伏與建築、設計、房地產行業協同。
開發多功能與美學導向產品：利用鈣鈦礦特性，開發兼具發電、隔熱、遮陽等多功能產品。
推廣教育與知識傳播：透過教育培訓，提高各方對 BIPV 及鈣鈦礦優勢的認識。
8. 結論
日歐積極引導 BIPV 技術發展，鈣鈦礦視為實現脫碳與能源獨立關鍵。政府透過法規與財政獎勵推動市場。鈣鈦礦太陽能電池憑藉其獨特優勢，完美契合 BIPV 立面需求，為建築轉化為「垂直電廠」帶來可能。儘管耐久性、規模化與防火安全仍是挑戰，全球研發與產業合作正積極應對。此分析顯示，日歐共同目標與鈣鈦礦投資預示 BIPV 立面將從小眾走向主流。隨技術成熟與標準完善，鈣鈦礦 BIPV 將成為定義未來城市景觀、實現永續發展與能源韌性的核心要素。各方協同克服障礙，垂直太陽能潛力將充分釋放，徹底改變城市能源生產與消費模式。
參考資料
【論壇資訊】
📌 活動名稱：第五屆台灣鈣鈦礦技術暨應用論壇
📆 時間：2025年8月20日（星期三）09:00–16:00
📍 地點：長庚大學國際會議廳（桃園市龜山區）
🎫 早鳥票預購：即日起至 6月30日(一) 止
🔗 售票連結：請於5月27日(二)後加入聯盟官方Line購票
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