受俄烏戰爭影響,歐洲能源價格飆升,陷入能源危機,促使歐洲各國加快能源轉型腳步,往再生能源大步邁進。好消息是,近期荷蘭創新的漂浮太陽能發電廠「Proteus」證明了將漂浮太陽能電池板與追日系統結合有助於大幅提升發電效益。

荷蘭因國土面積狹小,早在漂浮式太陽能發電方面耕耘多年,據《BBC Future,現在荷蘭有一座漂浮式太陽能發電廠,結合了追日系統,可以捕獲更多日光,產生更多能源。

該發電廠漂浮在荷蘭西南部湖泊 Oostvoornse Meer 上,擁有 180 個移動式太陽能電池板,總裝機容量為 73 千瓦峰值 (kWp)。雖然這只是一個很小的數目,但建造 Proteus 的葡萄牙公司 SolarisFloat 認為,這個小型裝置可以擴大規模以產生大量乾淨電力,而且最重要的是,無需佔用寶貴的土地。

「跟蹤太陽」的漂浮太陽能發電廠有哪些優點?

Proteus 就像向日葵隨著時間的推移而改變位置一樣,它的面板每隔幾個小時就會緩慢旋轉,精確地跟踪太陽的路徑,盡可能捕獲更多日光。

漂浮的太陽能發電廠還解決了另一個困擾傳統太陽能的問題:當太陽能電池板變得太熱時,發電效益就會下降。因此懸浮在水上可以達到冷卻效果,讓太陽能電池板比陸上同類產品保持更低的溫度,維持一定的發電效率

SolarisFloat 表示,透過合併漂浮太陽能技術與追日系統這兩種技術,與靜態陸地裝置相比,Proteus 可以將發電量提高多達 40%

據《科技新報根據過去研究,比起一般的太陽能電池為單面受光,雙面受光的太陽能板,上下兩面太陽能板皆能照射到光,因此雙面太陽能可以增加 20% 發電效益,加速太陽能案場或屋頂太陽能回本。若將雙面太陽能再加上追日系統的話,能增加 35% 發電效益,平均電價可降 16%。

由於效率的提升,預計在 2022 年至 2030 年間,對太陽能追日系統的需求將以每年 16% 的速度增長。

哪些國家正在投資漂浮太陽能發電廠?

為對抗氣候變遷,世界各國紛紛以 2050 年淨零排放作為目標,並努力發展再生能源。對於土地面積狹小、人口密集的國家來說,漂浮太陽能有一大優點,那就是不佔用陸地空間。

SolarisFloat 的首席技術工程師 Antonio Duarte 表示,全世界的再生能源產量都將增加,不過,水上太陽能裝置比陸地上的增加更多。因為土地正在成為一種非常寶貴的資產。

傳統的太陽能農場經常因其佔用大量土地空間而受到批評,這些土地本來可以用來耕作,或者種植吸收碳的樹木。荷蘭萊頓大學的研究表明,太陽能需要大量空間,至少是燃煤電廠的 40-50 倍,是天然氣的 90-100 倍。

環保人士還擔心陸上太陽能和風力發電廠會對生物多樣性產生有害影響,尤其是那些建在物種豐富地區的發電廠。

因此,在水面上建造漂浮太陽能發電廠是避免佔用土地的明智作法,同時還可以利用閒置的湖泊和水庫。例如日本和新加坡等人口稠密國家,由於可用土地有限或土地價格非常昂貴,正在大力投資漂浮式太陽能發電廠。

台灣適合發展漂浮太陽能發電廠嗎?

如何在多變的天氣條件下提供穩定的電力供應,向來是再生能源面臨的最大挑戰之一。不過,將浮動太陽能與現有水電基礎設施相結合或許有機會發揮再生能源發電的巨大潛力。

新加坡太陽能研究所 (Seris) 副首席執行長 Thomas Reindl 表示:「你可以在白天使用太陽能,在晚上使用水力發電,如果你以巧妙的方式做到這一點,原則上你可以將水庫用作巨型電池。」

那麼同屬地狹人稠國家的台灣適合發展漂浮太陽能發電廠嗎?

其實台灣產業在發展漂浮太陽能發電廠上具有技術上優勢,據《環境資訊中心》,我國首座浮動型太陽能光電廠位於屏東大武丁滯洪池上面,於 2016 年 2 月啟用,負責該水上太陽能浮動基台的旭東環保科技公司就是國內廠商,它將早期製造養殖漁業浮台的經驗運用於太陽能的浮動基台。

雖然台灣多颱風,東北季風強勁,看似不適合發展漂浮太陽能發電廠,不過能源局能源技術組組長蘇金勝表示,水面式太陽能板的下方有浮桶,可隨水位上下,位置會有錨定,不必擔心被風吹跑。但地點的選擇則需多方考量,水利署副署長賴建信表示,水庫規模 、日照條件、水庫在地環境、水文特性(水位變化、降雨、蓄水、豪雨)都必須納入考量,以不影響水庫正常運作為原則。

若將漂浮太陽能發電廠結合追日系統,大幅提升發電效益,或許台灣也可以將水庫作為巨型電池。

(本文提供合作夥伴轉載,參考資料:BBC Futurepopsci環境資訊中心。首圖來源:solarisfloatflickr。)