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這間公司打造「太陽能屋瓦」降低安裝門檻,獲頒年度創新建材

6 月迎接夏天的到來,冷氣、電扇成了我們的避暑聖品,在我們享受電力帶來的便利之餘,全球仍有 7.5 億人無電可用;而當氣候變遷加劇、減碳行動刻不容緩之際,提高再生能源比例以取代高碳排的燃煤、石油更成當代顯學。本月專題,讓我們一起認識「SDG 7 可負擔的潔淨能源」,讓這個夏天、以及未來的每一天,都更加低碳永續。

導讀文章

能源發展知多少?關注SDG 7,確保人人享有可負擔的潔淨能源

2022.06.13
瀏覽次數:

社企流/文:黃維萱

炎炎夏日,隨著降溫消暑的需求提升,我們的用電量、電費也隨之上升。在這對用電特別有感的時節,邀請大家一同關注台灣與國際能源使用的現況。

根據聯合國的數據顯示,全球有 7.5 億人口無法取得電力、有 1/3 人口使用危險且沒有效率的烹飪設備,無法享受各樣現代工具可帶來的便利。

聚焦台灣,則著重於再生能源的發展,據 2021 年台灣電力公司的統計,台灣電力發電量 74% 來自火力發電,可再生能源占 6.3%,仍然有許多成長空間。

聯合國發展目標第七項「可負擔的潔淨能源」(Sustainable Development Goal 7:Ensure access to affordable, reliable, sustainable and modern energy for all),呼籲全球一同關注基本能源的普及、可再生能源的占比、以及整體能源的使用效率,確保人人都享有可負擔擔、可靠安全、並具永續性的能源。以下是 SDG 7 的 3 個細項目標:

SDG 7.1 人人皆可使用現代能源服務

根據聯合國統計,全球有超過 7.5 億人口無法使用電力,且其中 3/4 集中在撒哈拉以南的非洲。因此,聯合國呼籲 2030 年前,確保人人都能獲得可負擔的、可靠的現代能源服務。 

哥倫比亞的能源新創公司 E-Dina 和 WPP 集團的 Wunderman Thompson Colombia 合作推出了便於攜帶的 WaterLight。WaterLight 使用海水發電,只要將 500c.c 的海水放入裝置中,海水的電解質與裝置內的鎂和銅進行反應就可以產生持續 45 天的電能。

WaterLight 的靈感來自哥倫比亞和委內瑞拉邊界的土著社區 Wayúu。WaterLight 問世後,使村民能夜間捕魚、工作、讀書。目前約有 50 個家庭使用 WaterLight 點亮生活,也使 WaterLight 獲得 2022 FastCompany 的新創獎肯定。  (延伸閱讀:當木筒舀起海水,燈就亮了——南美新創製便利照明燈

SDG 7.2 提高可再生能源於全球能源結構中的比例

可再生能源(renewable energy)如太陽能、風力發電、生物燃氣等等,因其取於自然,用之不竭,可減少環境污染以及碳排放量,被各國視為重要的能源發展項目。在 SDG 7.2 中,聯合國呼籲在 2030 年前提高可再生能源的使用比例。根據國際能源署(IEA)的研究,全球可再生能源佔總消耗能源的比例從 2000 年的 7.4%,至 2019 年成長為 11.5%,前景樂觀。

美國的 GAF 能源公司,開發出名為 「Timberline Solar」的太陽能瓦片,有別於傳統的家用太陽能板為在屋頂上另行裝設,他們將太陽能發電板直接設計成屋頂建材,降低安裝的門檻與成本,有利推往於家戶中。用戶可透過選擇住家建材,創造一個更環保的生活環境,並減少 40% 至 70% 的電費。這項設計也使得 GAF 獲得美國住宅建設業者協會(National Association of Home Builders,NAHB)最創新建材工具獎的肯定。 (延伸閱讀:這間公司打造「太陽能屋瓦」降低安裝門檻,獲頒年度創新建材

SDG 7.3 使全球能源效率提高一倍

聯合國呼籲在 2030 年前,使全球的能源效率提高一倍,而其評定指標為「每單位 GDP,全球總能源供應量之下降百分比」,此數值越高,則能源使用越有效率。根據國際能源署(IEA) 的資料顯示,近年此數值約為 2.2%,但若要達成 2030 年淨零,則此數值需要進步至 4%。仍然有些許進步的空間。

BlocPower 是一家 2014 年成立於紐約布魯克林的氣候技術公司。創辦人 Donnel Baird 觀察,因為城市中的老舊建築的能源使用效率太低,屋主經常要多支付水電費。BlocPower 為公寓更新溫度調節設備,安裝功能與冷氣機類似的「熱幫浦」(heat pump),促進冷暖空氣對流,一年下來客戶可節省 20% 至 40% 的能源費用。此創新使 BlocPower 獲得 2022 Fastcompany 的 10 大能源新創公司、時代雜誌(TIME)2022 年百大最有影響力公司肯定。(同場加映:年度 10 大能源新創「BlocPower」:深入貧窮社區改善能源效率,為居民省下一年近 4 成費用

實踐 5 大行動,在生活中支持潔淨能源

在生活中,你我都可以透過「開源」、「節流」兩大方向,一同回應 SDG 7。

  • 開源:
  1. 認識自己使用的能源從何而來,有意識地選擇潔淨能源
  2. 優先選擇使用可再生能源的企業,以消費鼓勵企業使用綠能
  3. 參與公民電廠,投資再生能源發展
  • 節流:
  1. 隨手關燈、關電器,避免浪費能源
  2. 運用工具(如智慧電表、節電定時器),在生活中聰明用電
  3. 選用節能標章的電器,提升能源效率

社企流也整理了「知識補充包」,內含國外文獻、推薦書籍、相關影劇作品等,讓大家可以更多元地認識議題。現在就成為社企流電力小兵,獲得更深、更廣的專屬資源!

欲閱讀 ​SDG 7 各項指標,請見聯合國永續發展官網:Goal 7 Ensure access to affordable, reliable, sustainable and modern energy for all

若有興趣了解其他 SDGs ,歡迎點擊以下連結,立即掌握 SDGs 各項內涵、指標與相關案例:

核稿編輯:李沂霖

專題文章

年度 10 大能源新創「BlocPower」:深入貧窮社區改善能源效率,為居民省下一年近 4 成費用

2022.06.20
瀏覽次數:

社企流/編譯:高翠敏

12 月的清冷早晨,BlocPower 創辦人兼 CEO Donnel Baird 正風塵僕僕趕往美國紐約伊薩卡(Ithaca) 市政廳,準備面對他生涯中最大的考驗之一——社區脫碳。

Baird 多年來在社區中相當活躍,近年更不斷遊說風險投資者支持他以熱泵或太陽能電池板等科技為建築電力化。他創立的潔淨能源公司 BlocPower,在社區脫碳複雜的利害關係鏈中扮演著兩個重要角色——既是地方政府與計畫出資者的執行伙伴,也是願意透過電力化減少排放問題的房東或屋主的貸款人與專案負責人。

雖然 Baird 向 Andreessen Horowitz 與 Kapor Capital 等風險投資者募資超過 2 千萬美金,但這個已經被買單的企業模式仍然受到不少質疑,比如,BlocPower 要怎麼將中低收入家庭的設備盡可能電力化以達到減碳目的?畢竟電力化改造是需要資金的,要讓中低收入戶淘汰慣手又易得的油氣設備,錢該從哪裡來?

社區脫碳,挨家挨戶的真實考驗

靠著改造 800 多座多戶公寓、250 座單戶住宅、以及100 多座教堂與小型企業的成功經驗,Baird 在紐約證明了他講的並非天方夜譚。

機會很快接踵而至,2022 年初,伊薩卡市政團隊批准了一項重要計畫,希望在 2030 年以前讓伊薩卡市達到碳中和,市府看中了 BlocPower 以熱泵取代現有供暖與冷卻系統來改善城市能源效益的方式,BlocPower 因此成為了執行團隊,迎來實踐理想的絕佳機會。

在計畫的第一階段,BlocPower 必須讓 1600 座建築物實現脫碳與電力化,這其中包含了一千戶的家庭。為了達成目標,BlocPower 必須獲得當地居民的支持,並讓他們負擔得起改造費用,比如讓居民透過 BlocPower 以低利貸款的方式採購這些對氣候相對友善的家用科技產品等等。這不是件容易的事情,除了需要溝通的家戶數繁多以外,伊薩卡市,有將近 40% 的人口生活在貧窮線。

從 Baird 過往的募資經驗中,不難看出他面對質疑的能力。這一次,Baird 要面對的不是投資者,而是伊薩卡當地黑人與棕色人種社區領袖,包含 Latino Civic Association、the Southside Community Center,以及 Black Hands Universal 這個專為黑人青年提供培訓與就業機會的當地非營利組織等,他得說服他們鼓勵居民支持這個社區脫碳計畫。

長年以來,早已對政府之於社區發展上曾有的種種承諾感到失望的社區領袖們對 Baird 格外謹慎,卻又渴望透過氣候投資議題改善生活的出路,他們對來訪的 Baird 團隊問:「BlocPower 可以解決我們所有的問題嗎?」Baird 則毫不猶豫,「當然不可以。」

對 Baird 而言,氣候問題危急到無法容許有絲毫的時間浪費在無法實現的保證上。「我不打算用話術來解決問題。」他說,「你要相信這些人。你有小孩,我也有小孩,我們是為了下一代做這些事,而這些事,就是我們現在可以做的事。」

這種幾近激烈的坦承正是人們所需要的,伊薩卡永續發展業務的主理人 Luis Aguirre-Torres 說,「那一刻你可以看到,有人願意摘下面具的時候,事情就開始真一點了。」

當 Baird 在伊薩卡衝鋒陷陣時,超過 30 座城市也陸續找上了他。儘管好消息不斷,但他始終保持清醒。對 Baird 來說,贏得矽谷、華爾街、乃至政府的信任是遠遠不夠的,他需要當地社區相信他擘畫的藍圖,願意對自己的家園「動手」。「我打從心底相信我們可以讓更多人一起面對氣候危機。會不會實現,我不知道,但我知道我們可以。」

年產 9 億噸二氧化碳,住宅為美國第三大碳排來源

每年,美國住宅建築消耗的化石燃料會產生高達 9 億噸的二氧化碳,僅次於交通與工業,是第三大排放來源。太陽能電池板與能源科技的發展減緩了住宅建築造成的部分碳足跡,但長久以來,卻沒有人嘗試揪出這個躲藏在每個家庭裡的關鍵問題——我們該怎麼拿掉這些仰賴石油與天然氣的熔爐、鍋爐、火爐等大量消耗化石燃料的「過時」產品?

這些產品,正是 BlocPower 想要解決的問題。Baird 在 8 年前就讀哥倫比亞大學商學院時創立了 BlocPower,但早在杜克大學攻讀學士時,氣候變遷議題就已映入眼簾,啟蒙則來自美國前副總統高爾發行的《不願面對的真相》。

他後來成為了社區組織者,為當時的歐巴馬競選並擔任顧問,負責綠色建築實踐與綠色就業政策。因為這個機緣,Baird 見識到住宅建築行業在電力化上有多麼龜步,於是他決定:「從募資到落地安裝,我自己來。」

為了證明 BlocPower 的模式可行,他在紐約布魯克林設立了辦公室,開始遊說低收入家庭。除了說服屋主與建築業主採用綠色科技並提供低利貸款讓對方有足夠的資源改善設備以外,BlocPower 甚至為這些潛在用戶設計了一個培訓計畫,聘用超過 800 個當地居民投入計畫——這些居民,全都來自 BlocPower 的目標社區。

進度緩慢卻腳步紮實的工作文化,奠定了 BlocPower 的重要基礎,讓 BlocPower 成為伊薩卡這類亟欲改善能源效益的城市的首選合作對象。

川普執政時期,由於聯邦政府否認氣候變遷的存在,城市因此成為了氣候議題的主要活動中心。根據 Brookings Institution 的分析,自 1991 年起,超過 600 個地方政府,包含新罕布什爾州、朴茨茅斯、到加州門洛帕克等,都承諾會減少污染排放,可謂遍地開花。透過伊薩卡經驗,BlocPower 趁勢而上,準備與加州、喬治亞州、威斯康辛州展開合作。

以不迷人的方式,實現迷人願景

雖然許多地方政府都樂於對氣候政策做出承諾,但因此募集了大量資金的氣候新創公司,卻多半選擇將錢花在引人眼球的新興科技上,而非社會與政治問題的改善。Kapor Capital 創辦人 Mitch Kapor 認為,「矽谷太關注『魅力』了,許多讓世界變得更美好、能夠建設經濟的事情,往往並不迷人。」他在 2014 年挹注了 BlocPower 第一筆種子基金後又再投資,原因顯而易見,Baird 對政治與社區組織的深入了解,讓 BlocPower 成為極少數願意從底層著手、改善問題的新創公司。

在美國郊區,電動汽車通常是家庭在考慮升級成清潔能源時的催化劑。而第一波推動家庭脫碳的公司多專注於太陽能板的安裝;正在形成的第二波,則瞄準像是科羅拉多州這類早期發展市場的郊區家庭,這些家庭正方方面面地尋找生活中可能的脫碳方法,包含從電池到電爐等所有東西的汰換與改造。

相較之下,如同伊薩卡經驗,BlocPower 在低收入社區工作時,通常必須先讓社區認識綠色家庭科技的好處。來自紐約布魯克林的軟體工程師 Toni Robinson 說,她第一次遇到 BlocPower 是在社區委員會的一個資訊會議上。當時她家裡的石油供暖系統需要維修,她因此在想是否要改用電動熱泵,「太方便了,這樣一來我完全不用再考慮石油運輸的問題。」

改造設備後,不必再擔心油價變動可能會導致供暖費用增加的狀況,讓 Robinson 省下了不少錢。根據 BlocPower 官網,一年下來可為客戶節省 20% 至 40% 的能源費用。而她的房子升值的速度也比平均來得快,因為在加州這樣的地區,綠色住宅的市場價格更漂亮。節約成本的優勢吸引了公寓家庭,BlocPower 正瞄準了這一點。加上紐約市政府於 2019 年通過的第 97 條地方法規定,超過 25 萬平方英尺的建築物,直至 2024 年止,都必須遵守更嚴格的能源節約與碳排放限制,歸功於此,這些大型建築因此成為綠色能源的友善改造場。

資金、政策、與對的人

當然,綠色改造需要資金,這對中低收戶家庭而言是個難題。為此,BlocPower 在 2020 年跟高盛資產管理公司(Goldman Sachs Asset Management) 達成革命性的協議,高盛提供 5 千萬美金的債務融資,讓 BolcPower 有充足的銀彈對居民低利貸款。

今年一月, BlocPower 同樣向微軟爭取到高達 3 千萬美金的貸款。市政層面,手持胡蘿蔔與大棒的政府,一手激勵屋主,一手以第 97 條地方法等使建築業主不得不順應的措施,讓銀行更願意支持這類貸款,促成改變的整體正循環。

而找到對的合作夥伴,則是另一個挑戰,「這些時間我們學到了一件事,一個專案能夠成功,是來自於有了解客戶的人。」高盛城市投資集團董事總經理 Michael Lohr 說:「BlocPower 與業主互動和它在社區工作的能力是關鍵。」

Baird 對他工作社區的了解十分深入。他幼年成長的地方離 Robinson 不遠,父親曾在霍華德(Howard )大學就讀機械工程,過去在家鄉蓋亞那(Guyana)擔任礦業主管,晚上會到大都會交通管理局(Metropolitan Transit Authority)清理鍋爐。在家的時候,他們通常靠爐子取暖,因為公共鍋爐經常故障。成為布魯克林的社區組織者後,Baird 會特意在寒冬中拜訪住在公共住宅的家庭,觀察他們有沒有打開窗戶。他發現供暖品質出乎意料地不穩定,有的人冷到發抖,有的人汗流浹背,這是多大的資源浪費?

而這些問題直至今日依然存在——今年一月,紐約布朗克斯一棟公寓大樓因加熱器故障引發火災,17 人喪生,其中包括 8 名孩童。布朗克斯悲劇凸顯了 Baird 渴望傳達的訊息:改造建築不只是對地球的友善,也是對生命的友善。

當 Baird 將 BlocPower 轉移到其他城市準備開始更多專案時,他迫不及待,相當樂觀。就像他從未想過自己會成為美國第一位民選黑人總統競選團隊的一員,「你看到事情在發生,只是你從不相信這可能會發生在自己身上。」他說,「對我來說,氣候這件事,可能就是這樣。」

核稿編輯:李沂霖

參考資料

專題文章

這間公司打造「太陽能屋瓦」降低安裝門檻,獲頒年度創新建材

2022.06.13
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社企流/編譯:簡育柔

未來,你將不需要加裝太陽能板於自家屋頂上,因為屋頂材質本身就是太陽能板!

隨著太陽能板的普及,越來越多人嘗試在自家屋頂安裝太陽能板,以便利用更多綠能、同時減碳。知名電動汽車公司 Tesla ,其實也是一間太陽能板公司,2016 年收購太陽能發電公司Solarcity 之後,便推出「太陽能屋頂」這項產品。不過由於安裝技術尚未成熟、太陽能板成本偏高,導致產品上市問題叢生。

根據 Tesla 發表的產品數據,相較於一般屋頂,太陽能屋頂的安裝成本需要額外付出 2 萬 6 千美元(每 2 千平方英尺)此外,安裝技術未成熟也衍生法律問題。 2018 年知名連鎖商 Walmart 起訴 Tesla ,肇因於多達 7 家門市的太陽能屋頂即使斷開電源,仍然發生火災,此外,缺乏完整的後勤維修系統也重創 Tesla 的太陽能屋頂產品聲譽。為顧及職場安全, Walmart 揚言撤除 240 家門市所有的太陽能屋頂。

除了 Tesla 之外,還有其他公司正在努力研發太陽能相關產品。美國建材公司巨擘 GAF 旗下的子公司 GAF Energy 推出一款家用型的太陽能屋頂建材,不需要專業知識、不需要特殊設備即可安裝,這樣的革新可望推翻太陽能板一直以來「高成本、高技術、高維修」的遊戲規則。與 Tesla 的太陽能板不同,GAF Energy 直接將太陽能電池結合屋頂建材,推出「太陽能屋瓦」。

此建材產品名為 Timberline Solar,安裝從 0 到 1 只需要一把釘槍。產品設計的概念是「附有太陽能電池的標準屋瓦(屋頂建材)」。GAF Energy 總裁 Martin 表示,既然要做成屋頂,就要符合屋頂建材的所有特性。產品經過幾輪迭代,產品團隊研究防水、防火,再來是抗壓測試。接著,工程師們不斷尋找適合的材料和設計,讓光線得以通過,以便太陽能電池運作、蓄電。此外,這款太陽能屋瓦的抗風能力強,承受每小時 209 公里的風速(遠高於家既標準每小時 135 公里的颶風等級)。

市面上的太陽能板屋頂(並非屋瓦),安裝期程動輒數週,而 Timberline Solar 只需要 2 天便能安裝完成,工時縮短也意味著成本下降,因此 Timberline Solar 太陽能屋頂的成本遠低於其他市場競爭者。此外,商品的美觀與安裝維修都讓 GAF Energy 得以搶攻市場。安裝前,施工人員會協助屋主評估他們的屋頂是否為太陽能運作最佳位置(足夠的日照量),再來利用公司的軟體來測量、計算太陽能屋頂最佳的安裝位置,確保太陽能被最大程度地利用,也確保顧客買得划算。

Martin 補充,Timberline Solar 從購買到安裝,成本是 Tesla 太陽能屋頂的一半。「美國每年更換約 500 萬個屋頂,而安裝太陽能板的顧客大約有 2 到 30 萬名,太陽能板屋頂的市場非常有潛力。」

GAF Energy 的太陽能屋頂不只在市場打出知名度,也獲得同業商會的獎項肯定。

美國全國房屋建築商協會(The National Association of Home Builders, NAHB)每年在國際建築展(International Builders’ Show, IBS)評選 9 項「建築之最」(IBST Awards),由建築界專業人士以及資深記者,共 24 名獨立評委組成的評審團進行評選。獎項分為最佳設計、功能、創新,以及消費者、建商最佳實用性。GAF Energy 的太陽能屋頂在 200 多件參賽作品中脫穎而出,獲選為「2022 年度最創新的建材工具」

太陽能屋瓦小知識

1. 尺寸

太陽能屋瓦與太陽能板的尺寸大致相同,平均長約 2 公尺、寬 30 公分、厚度不到 2.5 公分,佔地一坪的太陽能屋瓦大約重 200 公斤。完成一套典型的「太陽能屋頂」大約需要 350 塊瓦片。

2.材質

太陽能屋瓦主要由銅銦鎵硒(copper indium gallium selenide)製成的半導體材質,材質特性使得瓦片有良好的延展性以及外型輕薄。這種材質有很高的能量轉換率,平均約為 10% 到 20%。此外,有些太陽能屋瓦採用單晶矽(monocrystalline silicon)此材料也用於製造計算機芯片,材質價格偏高,但太陽能轉換的效率也更高,平均為 15% 至 20%。

3.年限

與太陽能板相同,太陽能屋瓦的使用壽命很長,通常都超過 20 年。要注意的是,太陽能屋瓦的壽命會因為製造商與安裝方式而有異。產品維修也很重要,如果有好好保護,太陽能電池的壽命可長達數十年,而瓦片本身的耐用性甚至可以比房屋的壽命還長。

核稿編輯:李沂霖

參考資料

延伸閱讀
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