台灣建築 No.360【以能源為核心的建築思考 ECAT – Energy-Centric Architectural Thinking】

﹤台灣建築報導雜誌﹥創刊於1995年10月，近14年來，它忠實地記錄了台灣當前建築設計的整體面貌，一直是業界、學術界及政府相關單位的重要參考資料，堪稱台灣建築界最有影響力的一本雜誌，也是目前在台灣發行量最大的一本建築設計雜誌。

■ 編者的話

9月手記
能源建築與都市微電網

在當今零碳排與永續發展的目標下，人們努力發展新的能源材料與技術，包括：鈣鈦鋰等固體太陽能電池、鐵—空氣電池、流體電池、燃料電池、以及氫氣儲能、壓縮空氣儲能等；為了降低碳排，包括空氣碳捕捉、吸附塗料CO2捕捉、工業碳捕集、生物質碳捕集、碳利用等都在發展。而應用在建築上的努力與開發也愈來愈多，包括超高性能混凝土（UHPC）、低碳水泥、菌絲體、海藻保溫隔熱材料、生物基聚乳酸（PLA）、纖維素基塑膠等；蓄熱牆體、相變材料（Phase Change Material）更使得建築牆體不只是隔熱，也能調節室內溫度，減少空調需求。

從功能設計到外觀造型，能源核心思維正導致建築產生變化，首先，還是氣候與在地能源之回應，根據不同地理區域的能源取得方式，「最大化太陽能、最小化遮擋」的原則配置建築量體、位置、最適座向、間距，並根據風、雨、太陽調整建築外觀與形態；BIPV使得建築屋頂、立面、窗戶可直接結合太陽能光電板；屋頂變為公共能源平台或社區花園兼光電場等都是可能的走向。

建築結構可以儲能：牆體電池、地板下儲熱模組，加上整合分散式能源（光電、風電、儲能），未來的建築將不再只是住人、工作的地方，而是能量生成、儲存與管理的節點，不僅是零能建築（Zero-Energy Building, ZEB），更進一步成為正能建築（Positive-Energy Building ,PEB），過去是集中式發電廠長距離線性輸能，未來每棟建築同時是：能源消費者（consumer)、生產者（prosumer）、儲存者（storer），建築變成微型電廠或儲能站，建築之間的能量交換不再依賴主電網，而靠區域微電網（Microgrid）動態配置；通過AI優化調度的虛擬電廠（VPP）提升電網的靈活性；從集中式到分散式，微電網與虛擬電廠宣告能源流動的去中心化，都市如同一個「智慧電能網絡體」，以不同節點協同運作；未來都市不僅要設計給人住，還要為能源流動而設計。

不僅如此，建築—交通—能源的整合，使得電動車不只是交通工具，也可是移動的電池，白天於公司停車場充電，晚上回家供應家中照明與冷氣。電動車充電樁與建築光電系統聯動，形成交通能源互聯網；建築系統之間開始共用能量副產物，廢熱與餘能的再循環（Urban Energy Symbiosis）形成熱網與冷網的區域整合。

在這個能源轉型的關鍵時期，材料創新與能源科技的結合將是實現「能源永續」的關鍵；智慧能源管理技術如能源區塊鏈技術、AI優化能源分配、直流配電技術、微電網與光儲充一體化，然而跨系統（光電、儲能、氫能）的標準化介面仍需突破，政策支持、動態電價和市場機制（如碳交易、綠證）也是不可或缺的環節。未來，跨行業耦合（如氫能＋化工＋鋼鐵）和數位化賦能（AI＋能源）將成為零碳轉型的核心驅動力，這些技術不僅助力工業脫碳，也在建築、交通、能源等領域推動系統性變革。本期感謝張容豪老師與預建設計帶來新的能源建築概念，除了建築本身的配合外，從能源生產、儲存、使用，到建材與交通運輸，跨領域整合與系統思維將決定永續發展的成敗。

總監 黃長美