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研究生: 丁娸文
Ting, Chi-Wen
論文名稱: 應用太陽光電模擬都市相鄰住宅建築之相對環境補償分析
Economic Compensation in Urban Residential Conjoint Buildings Based on Simulation of Photovoltaics Power Generation
指導教授: 陳彥仲
Chen, Yen-Jong
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 規劃與設計學院 - 都市計劃學系
Department of Urban Planning
論文出版年: 2014
畢業學年度: 102
語文別: 中文
論文頁數: 78
中文關鍵詞: 太陽光電電腦模擬都市住宅社區土地使用管制
外文關鍵詞: Photovoltaics, computer simulation, urban community, zoning regulations
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  • 地球暖化及能源問題成為全球共同面臨到之困境,我國進口能源依存度更高達97%。2011年經濟部能源局提出「陽光屋頂百萬座計畫」結合地方政府共同推動太陽光電之建置;而台南市政府配合中央政策亦推出台南市「陽光電城」計畫,並提出住宅及社區設置太陽光電系統的補助措施,其裝置容量在三年的推動之下呈現倍數增長。在此政策發展下,台南市在提供容積獎勵與推動陽光電城兩者之間是否存在衝突;故本研究嘗試由都市計畫的角度,探討對於新建築開發計畫影響太陽光電發電之風險,及管制限制或補償計畫。
    本研究選擇位於台南市東區成功大學學人宿舍作為模擬之住宅社區,利用Autodesk Ecotect電腦模擬軟體,根據設定以鄰棟建築方位、間距及高度模擬對屋頂太陽光電發電量之影響,以迴歸方程式解釋鄰棟建築影響因子對於發電量的影響關係。結果顯示,鄰棟高度對屋頂太陽光電發電量為反向關係,而鄰棟距離對屋頂太陽光電發電量則呈正向關係;在方位上,以西側之鄰棟建築對屋頂太陽光電發電量損失影響最為明顯。此外,鄰棟建築對於屋頂太陽光電發電量損失金額的影響,因國內電價相對其他國家為低,故每年之環境補償金額影響不大。而就土地使用管制及都市設計規範之因應策略,因目前主要為均值性的通則,根據研究之結論,應就其不同方位之建築物有不同的容積率管制及退縮限制,及分層建蔽率的概念來管制上層建築物的建蔽率,以利於都市中太陽光電發展及保護太陽光電系統之發電效用。

    The world's population is facing global warming and the continued depletion of fossil fuel energy reserves. Taiwan's current energy practices are particularly unsustainable since this country depends on imports for over 97% of its energy. In response, the Taiwanese government announced Million Rooftop PVs of 2008. Toward this end, some local governments have proposed complementary measures utilizing urban planning and local regulations to promote this programs like Solar City of Tainan. Under this policy, whether there is conflict with bulk reward and Solar City. This study will focus on how nearby building impact on the risk of solar generation, and will also review current urban design strategies and building regulations with regard to improving sustainable energy usage.
    This study chose the National Cheng Kung Universal household dormitories in east district of Tainan. Simulate the influences of conjoint building on energy capacity of rooftop Photovoltaics system based on the factors of conjoint building’s direction, height, and distance with Autodesk Ecotect computer simulation software. Regression equation were conducted to correlate the energy capacity and the factors of conjoint building. It was found that the relationship between the energy capacity and the conjoint building’s height has a negative effect, but the conjoint building’s distance has a positive effect. It was also found that the most obvious effect of losing energy capacity was when the conjoint building build in west site. Moreover, the result shown that the effect of compensation was not necessarily expensive per year, it’s because the cost of electricity in Taiwan is lower than other countries. Finally, responded to the strategies of zoning and urban design regulations could establish distinct floor area ratio and setback in different site of buildings, and stratified the various building coverage ratio to control the upper storeys. Thus can conductive to the development of Photovoltaics system in urban area, and protect the energy capacity of Photovoltaics system.

    摘要 I Abstract II 誌謝 VIII 目錄 IX 圖目錄 XI 表目錄 XIII 第一章 緒論 1 第一節 研究背景與目的 1 第二節 研究流程 5 第二章 文獻回顧 8 第一節 環境補償與容積獎勵 8 第二節 住宅相關之太陽光電政策 10 第三節 太陽光電系統 14 第四節 鄰棟遮蔽影響相關研究 20 第五節 電腦模擬軟體用於能源影響之應用 23 第三章 研究方法 25 第一節 研究基地 25 第二節 研究架構 28 第三節 研究設計 29 第四章 模擬分析 36 第一節 鄰棟遮蔽數值解析 36 第二節 發電量模型建立 40 第三節 發電量之相對邊際分析 48 第四節 情境模擬分析 51 第五章 結論與建議 55 第一節 結論 55 第二節 研究限制 57 第三節 建議 58 參考文獻 59 附錄一 樓高差對發電量之邊際(損失)影響 63 附錄二 退縮對發電量之邊際效益影響 71

    中文文獻
    1. 王敏順(1994),都市高層建築衍生日照權之經濟理念分析,現代營建,170,57-64。
    2. 王孟傑、楊祥如(2011),以系統整合與服務引領臺灣太陽光電產業國際發展策略,工業技術研究院產業經濟與趨勢研究中心。
    3. 李珣琮、施勵行(2011),再生能源發展新思維的策略規劃,經濟前瞻,133,82-88。
    4. 沈仲晃(2005),太陽能電池安裝角度與電能輸出之研究, 技術學刊,20(1),15-20。
    5. 李家儂(2007),容受力應用於都市地區建築容積總量管制之探討,土地問題研究季刊,6(3),82-97。
    6. 杜逸龍、劉珮珊、張倉榮(2009),台灣地區結合風能與太陽能發電之可行性案例分析,農業工程學報,55(1),53-64。
    7. 林憲德、黃國倉(2005),台灣 TMY2 標準氣象年之研究與應用,建築學報,53,79-94。
    8. 林憲德、莊惠雯、吳玉婷(2012)台灣綠建築評估手冊-社區類,內政部建築研究所。
    9. 邱錦松、唐震宸、呂錫民(2000),全球再生能源發展狀況,全球變遷通訊雜誌,27,5-11。
    10. 高橋恭平(2011),台灣與日本太陽光電系統普及政策之比較研究,國立成功大學政治經學研究所碩士論文。
    11. 洪得雄(2006),鄰棟建築遮蔽與節能效率之研究,中國文化大學建築及都市計畫研究所碩士論文。
    12. 施華(2010),社區發展太陽能發電系統之成本效益評估,工業安全衛生,247,42-60。
    13. 徐天佑、曾鴻陽(2007),台灣地區有關太陽能日照量之環境時空因素研究探討,環境教育學刊,6,21-32。
    14. 徐翠華(2002),台灣地區太陽輻射及太陽能發電潛力之研究,臺灣師範大學地理學系在職進修碩士班學位論文。
    15. 莊智凱(2009),鄰棟遮蔽對辦公建築外殼耗能之影響分析,中國文化大學建築及都市計畫研究所碩士論文。
    16. 陳婉如(2009),節能減碳趨勢下日中台太陽能光電的推動政策,光連: 光電產業與技術情報,81,22-25。
    17. 陳儀安(2011),以日照陰影觀點探討都市建物之太陽能光電設置潛力-以台南市中西區一街廓為例,國立成功大學都市計劃研究所碩士論文。
    18. 陳匡正、張智聖、陳俊寰(2013),臺灣再生能源發展條例及子法對太陽光電發展之阻礙及解決方案,法學新論,40,51-78。
    19. 彭聖皓(2001),太陽能光電系統在建築上應用之研究,國立台灣科技大學碩士論文。
    20. 經濟部能源局 (2013),中華民國101年能源統計手冊 (再版),經濟部能源局。
    21. 黃幹忠、劉薇玲、古雅芳 (2012),購屋者對負面風水之認知程度及其對購屋意願的影響-以台南市為例,建築與規劃學報,13(1),27-44。
    22. 劉佳怡 (2006),從全球價值鏈探討台灣太陽光電產業發展契機。經濟部。
    23. 歐文生、何明錦、陳瑞鈴、陳建富、羅時麒(2008),台灣太陽能設計用標準日射量之研究,建築學報, 64,103-118。
    24. 歐文生(2010),建築太陽能分析用標準氣象年資料之研究,行政院國家科學委員會專題研究成果報告(編號:NSC98-2221-E041-010)。台南縣:嘉南藥理科技大學休閒保健管理系。
    25. 蔣佳霓(2011),3D GIS 在都市建築之應用-以太陽光電模板最佳架設位置為例,臺灣大學地理環境資源學研究所學位論文。
    26. 謝琦強(2009),容積移轉管制之制度經濟分析,國立彰化師範大學地理學系碩士論文。
    英文文獻
    1. Alonso-Garcia, MC, Ruiz, JM, & Herrmann, W. (2006), Computer simulation of shading effects in photovoltaic arrays, Renewable Energy, 31(12), 1986-1993.
    2. Anders, S., Day, T., & Kuduk, C. A. (2010), " Hey, Your Tree Is Shading My Solar Panels": California's Solar Shade Control Act, The Journal of Sustainable Real Estate, 2(1), 361-381.
    3. Cheng, V., Steemers, K., Montavon, M., & Compagnon, R. (2006), Urban form, density and solar potential, The 23rd Conference On Passive And Low Energy Architecture , Geneva, Switzerland.
    4. Deline, C. (2009), Partially shaded operation of a grid-tied PV system, The 34th Photovoltaic Specialists Conference, Philadelphia, Pennsylvania.
    5. El-Rafey, E., & El-Sherbiny, M. (1988), Load/weather/insolation database for estimating photovoltaic array and system performance in Egypt, Solar energy,41(6), 531-542.
    6. Futcher, J. A., Kershaw, T., & Mills, G. (2013), Urban form and function as building performance parameters, Building and Environment, 62, 112-123.
    7. Häberlin, H. (2012), Photovoltaics system design and practice: John Wiley & Sons Ltd.
    8. Kaldellis, JK, El-Samani, K, & Koronakis, P. (2005), Feasibility analysis of domestic solar water heating systems in Greece, Renewable Energy, 30(5), 659-682.
    9. Ko, Y. (2013), Urban Form and Residential Energy Use A Review of Design Principles and Research Findings, Journal of Planning Literature, 28(4), 327-351.
    10. Li, D. H., & Tsang, E. K. (2008), An analysis of daylighting performance for office buildings in Hong Kong, Building and Environment, 43(9), 1446-1458.
    11. Li, D. H., & Wong, S. L. (2007), Daylighting and energy implications due to shading effects from nearby buildings, Applied Energy, 84(12), 1199-1209.
    12. Li, H., & Yang, H. (2009), Potential application of solar thermal systems for hot water production in Hong Kong, Applied Energy, 86(2), 175-180.
    13. Osofsky, Howard R. (1983), Solar Building Envelopes: A Zoning Approach for Protecting Residential Solar Access, The Urban Lawyer, 15(3), 637.
    14. A Department of the City and County of San Francisco (2012), Protecting Solar Access, Retrieved from http://www.sfenvironment.org/sites/default/files/fliers/files/protecting_solar_access.pdf
    15. Pisello, A. L., Taylor, J. E., Xu, X., & Cotana, F. (2012), Inter-building effect: Simulating the impact of a network of buildings on the accuracy of building energy performance predictions, Building and Environment, 58, 37-45.
    16. Ratti, C., Raydan, D., & Steemers, K. (2003), Building form and environmental performance: archetypes, analysis and an arid climate, Energy and Buildings,35(1), 49-59.
    17. Rule, Troy A. (2010), Shadows on the Cathedral: Solar Access Laws in a Different Light, University Of Illinois Law Review, 2010, 851-896.
    18. Seel, Joachim, Barbose, Galen L, & Wiser, Ryan H. (2014), An analysis of residential PV system price differences between the United States and Germany, Energy Policy, 69, 216-226.
    19. Steemers, K. (2003), Energy and the city: density, buildings and transport, Energy and buildings, 35(1), 3-14.
    20. Woyte, A., Nijs, J., & Belmans, R. (2003), Partial shadowing of photovoltaic arrays with different system configurations: literature review and field test results, Solar Energy, 74(3), 217-233.
    網路資源
    1. Japan Photovoltaic Energy Association http://www.jpea.gr.jp/document/figure/index.html
    2. 台南市政府經濟發展局能源科http://www.tainan.gov.tw/economic/
    3. 經濟部能源局http://web3.moeaboe.gov.tw/ECW/populace/home/Home.aspx
    4. 台南市政府http://www.tainan.gov.tw/tainan/
    5. 高雄市政府http://www.kcg.gov.tw/
    6. 陳上元開放式課程平台https://sites.google.com/site/chenshangyuandexiezuopingtai/
    7. 台灣電力公司http://www.taipower.com.tw/index.aspx

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