課程資訊
課程名稱
循環城事專題
Circular City Projects 
開課學期
109-1 
授課對象
學程  領導學程  
授課教師
黃書緯 
課號
DS5214 
課程識別碼
Z01 U0340 
班次
 
學分
1.0 
全/半年
半年 
必/選修
選修 
上課時間
第10 週
星期六2,3,4,5,6,7,8,9(9:10~17:20) 
上課地點
卓R508 
備註
密集課程。修課詳閱:課程概述。領導學程認列選修
總人數上限:20人 
Ceiba 課程網頁
http://ceiba.ntu.edu.tw/1091Circularcity 
課程簡介影片
 
核心能力關聯
本課程尚未建立核心能力關連
課程大綱
為確保您我的權利,請尊重智慧財產權及不得非法影印
課程概述

全球能源轉型正在加快步伐,能源轉型的進程以再生能源(Renewable Energy)、電氣化(Electrification)以及提升能源效率(Energy Efficiency)為核心。能源轉型的推動除可減少與能源相關的二氧化碳排放, 也能降低當地空氣污染、增加健康福利,帶來積極的社會經濟效益,同步進行相應的社會轉型。在眾多再生能源中,太陽光電在運行期間不會帶來噪音、空氣及其他有害物質之汙染,有助於減少整體溫室氣體排放,加上快速下降的成本以及易於組建的特性,推動太陽光電的發展因而被視為能源轉型的重要核心。

台灣雖然是全球太陽光電板主要生產國家,然而在推動太陽光電開發過程中,由於土地資源的限制,規劃開發光電地點時常與地方民意及當地的自然生態產生衝突,造成設置困難無法有效發揮太陽光電的潛力。此外,根據台電統計,至2019年7月為止,全台太陽光電累計裝置容量已經到了3.5 GW,裝置類型以矽基太陽能板為主,我們是否有技術與能力回收矽基太陽光電板也成為未來太陽光電板除役後的重大挑戰。雖然新的太陽光電材料在製造及加工方面大多可以彈性生產,並在材料的使用、製造及加工方面具有成本效益。然而有些技術在其使用壽命或效率方面仍存在缺點。例如,非晶矽組件的光電轉換效率低於晶矽太陽光電組件,甚至比多晶矽太陽光電組件的效率還要低。為了提高效率,嘗試運用多結或者與鍺形成合金體以減小帶隙以提高光吸收,或者運用其他更為複雜的結構,成本也將因此提升。此外,非晶矽模組的使用壽命比晶體矽短得多,因此除了在製造過程中要避免使用對生物健康及生態環境有害的材料,如何完善回收方式,使系統更具永續性,也是一大挑戰。即使「染料敏化太陽能電池」(DSSC)的出現,透過「染料」吸收太陽光並轉換成電能,因此擁有製造成本低、製程容易、可撓性、多彩性與可透光等特性,成為近期太陽能產業發展的主流之一,並可應用於建築整合太陽能(BIPV)之建材選擇。但DSSC仍然有許多問題需要克服,特別是DSSC之有機染料在遭受到陽光長時間曝曬後,分子結構會被破壞,能量轉換效率即大幅遞減,因此距離商業化量產與應用仍很長一段路要走。與此同時,為了因應人們對於用電方式與應用多樣性之需求,近年來有許多科學研究人員發展出以軟性基板作為載體的可撓式太陽能電池,具有成本低、重量輕、可彎折,以及便於攜帶等特點,透過捲對捲製程達到大量生產,大大增加商業價值。但生產這些薄膜太陽能電池裝置所消耗的大量能量與相關廢棄太陽光電裝置的回收,也是必須重視的課題,亟待該領域之研究人員在潔淨能源之開發與環境保護間,找尋一可雙贏的解決方案。

因此,太陽光電的社會衝擊,涉及的並不僅僅是能源占比以及架設區位選擇,而必須探討從生產材料到除役回收整體循環過程的複雜網絡。本研究試圖從「行動者網絡理論」(Actors Network Theory, ANT)的觀點出發,一方面分析薄膜太陽能電池在各階段所帶來的社會衝擊,另一方面思考如何以「社會設計」(social design)的方式分析這些問題,並進一步提出解決方案。

透過為期兩天的工作坊,讓同學思考如何追求一個友善太陽光電並能整合循環經濟理想的校園設計。工作坊初步規劃:

第一天:11/21
上午課程:台灣再生能源政策發展、BIPV等太陽光電應用
下午課程:邀請太陽光電回收業者說明相關回收技術及應用困境。

第二天:11/22
上午課程:與設計團隊進行以校園為場景的設計思考
下午課程:同學分組討論提案:友善薄膜太陽光電整合的校園設計

實際上課日期:11/21、22 

課程目標
我們希望能透過密集工作坊的設計,反省在都市推動太陽能光電中所遇到的幾個核⼼問題:


1. 知識:從設計端來看,太陽光電雖然隱藏著對某種美好生活的想像,但其作為一種「異質工程」,不只是化學物質與物理結構的組合,也得考量各種人類行為、社會制度如何與這些技術面向的磨合?
2. 同理:實驗室裡的研究者在真實場域中遇到的使用者,是帶有情感、經驗的「真人」,他們未必會按照研究者設計的方式使用太陽能電池,甚至會改裝設計腳本。那麼,研究者要如何更了解使用者,甚至透過田野調查、意見溝通、共同設計等模式,強化使用者的參與?
3. 基礎設施:基礎設施長期存在於人們生活周遭,成為人類活動「看不見」(invisible)的背景,然而過去這些被刻意藏起來的基礎設施,在太陽光電的技術應用中卻常藉著建築設計手法「刻意」地呈現在大眾面前。要如何理解這個「基礎設施的公開化」(publicization of infrastructure)的過程、技術、設計方式?
4. 設計:推測設計(speculative design)的理論奠基者,Anthony Dunne提醒我們,設計其實有兩種,一種是強化現狀,符合文化、社會,技術與經濟的主流期望的「確認性設計」,另一種是對現狀作批判,並設計可替代方案的「批判性設計」。我們希望能結合對太陽能光電技術的了解,以及相關的環境研究、風險思考,提出一個引發社會大眾思考太陽光電技術議題的社會設計提案。

透過這些問題的反省討論,進一步思考如何在整合太陽光電的同時,也能進一步推動循環校園的可能。 
課程要求
修課學生需全程參與方案討論、交流活動、成果發表 
預期每週課後學習時數
 
Office Hours
 
指定閱讀
待補 
參考書目
一、指定閱讀 (請詳列每週學生應配合閱讀之篇章)

界定問題:循環經濟議題的複雜思考
* Donella Meadows,2016,《系統思考:克服盲點、面對複雜性、見樹又見林的整體思考》,台北,
經濟新潮出版社。
* Goddard, John. and Vallance, Paul. 2013. *The University and The City . London: Routledge. P.9-49.
* 王志弘,2014,〈拼裝都市論與都市政治經濟學之辯〉 ,《地理研究》,第 62 期:109-122。
* 14-17:分析問題的穀倉效應
* Tett, Gillian. 2016,《穀倉效應》(林力敏譯),台北:三采。
設計方法:如何跨領域? 如何行動?
* Norman, Donald. 2014. 《設計的心理學》(陳宜秀譯),台北:遠流。第 6 章,頁 260-304 。
* 山崎亮,2015,《社區設計》(莊雅琇譯),台北:臉譜
* Hassan, Zaid. 2013. The Social Labs Revolution. San Francisco: Berrett-Koehler Publishers. P. 1-29 
評量方式
(僅供參考)
   
課程進度
週次
日期
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