分享本文至 E-mail 信箱

學術引用格式

MLA (點一下全選)

APA (點一下全選)

EndNote(.enw)

誰說太陽能板只應屋頂有?「養水種電」打破發電天花板

本篇文章由科技部、經濟部贊助,泛科學策畫執行。

「怎麼有人的房子屋頂是藍色的?」這可能不是屋主故意的,而是屋頂上面覆蓋了太陽能板!將太陽能板與屋頂結合,不但能與建築物結合、不佔去多餘空間,還具有遮陽、隔熱的效果。「但太陽能板就只能裝在屋頂上嗎?」誰說太陽能板只能跟屋頂當好朋友!在 2016 年 10 月 1 日的第二期能源國家型科技計畫期中成果展中,綠能「風光」新發展—離岸風機、養水種電趨勢講座邀請到再多能源有限公司總經理晁成虎,聽他分享屏東養水種電的執行細節,以及太陽能發展新思維。

綠能

太陽光電是什麼?

「簡單來說就是太陽光藉由電池內的化學物質轉化成電能。」晁成虎從太陽能發電的原理開始講起。雖然礙於發電效率、成本與價格,以及大眾認知等問題,讓許多人對於太陽能產業是霧裡看花,但其實台灣的太陽光電技術發展十分快速。

一般來說,基本的太陽能板面積是 12.5 乘以 12.5 平方公分大小,這面積的太陽能板發電功率從早期的不到 1 瓦,到現在進展成 4 瓦,已有非常大的進展。而我們常見的大型太陽能板,則是這些小太陽能板串連起來的模組,有趣的是,總片數相同的模組可能會功率不同,原來是工廠在製程中會將效率相近的太陽能板連接在一起,因此太陽能板都是以瓦數計價。太陽光打到模組後會先發出直流電,但由於一般負載為交流電,所以必須再將直流電轉成交流電使用;若要儲電則需要使用電池,若是要跟台電並聯則還要再加上電表。

以目前的法規來說,台電一次認購的時限是 20 年,而每塊太陽能板出廠後都必須維持 80% 以上的效率長達 25 年,晁成虎認為太陽能板可使用的壽命約 40 年,而台灣在整體太陽能板的使用上只過了 15 年左右,未來還有很長的路可以走。

農田裡的發電廠:養水種電

「台灣地小人多,沒有發展太陽能的本錢?」晁成虎認為一旦太陽能板架高之後,發電就多了「想像空間」。屏東縣政府鼓勵農民將土地出租給發電廠業者,同時又可發展共生創新產業,但這項全球首創的示範性計畫「養水種電」卻是一場風災帶來的。

分散式太陽光發電場總裝置。照片提供:晁成虎

分散式太陽光發電場總裝置。圖/晁成虎提供

分散式太陽光發電場總裝置。照片提供:晁成虎

分散式太陽光發電場總裝置。圖/晁成虎提供

民國 98 年八八風災後許多農地受損嚴重,眼看著水產養殖與農業的復業困難重重,屏東縣政府提出在受災戶農地架上太陽能板的計畫。經台電評估後選定了林邊溪兩岸約 45 公頃大小的魚塭和蓮霧園,做為太陽能板裝置的地點,預估能產生 25 MW 的裝置容量。

計畫實施後,分散式太陽光發電場總裝置的實質電容量為 23.45 MV,等同於核三廠裝置容量的 1.2%;以每日每 KW 發電量為 3.6 度計算,全年可發電總量為 3,085 萬度,佔了核三廠年發電量的 0.2%。而發電廠的下方,原本的蓮霧田開始經營有機農業,魚塭地則保留養殖彈性、或是填平後作為農林畜產業用。除了發電廠之外,屏東縣政府還在周邊設立了 10 公頃大小的林邊光采濕地微電網示範區。

養水種電計畫中被架高的太陽能板。照片提供:晁成虎

養水種電計畫中被架高的太陽能板。圖/晁成虎提供

林邊光采濕地為電網示範區。照片提供:晁成虎

林邊光采濕地為電網示範區。圖/晁成虎提供

有了電,然後呢?

成功發電了,那配電呢?目前南部的輸配電系統皆以核三廠為主,未來若是要全面發展太陽光電,整體線路都將面臨輸配電系統解構與重構問題,晁成虎也呼籲台電應該重視並重啟第八輸變電計畫的討論。

全台目前配電系統分布圖。照片提供:晁成虎

全台目前配電系統分布圖。圖/晁成虎提供

當然,發電設備的維修與維運也是影響太陽光電產業發展的重點之一。以常見的追日型太陽光發電為例,顧名思義,此型太陽能板像向日葵一樣能夠追逐陽光以獲得最大效益,但在颱風時節或是極端氣候下,太陽能板的單軸難以支撐、容易造成迎風面損壞,這都是廠商需要在工程端多加考慮的部分。無論是系統還是配套計畫,晁成虎希望屏東養水種電計畫能真正帶到起頭作用,打破台灣目前太陽能發展僵局。

ad3

問答是人類最原始的知識互動方式,也是文明火箭推進的燃料,更是茫茫知識大海中的羅盤
為什麼蘋果會落下?為什麼人類不能飛?所有偉大的事物,都萌芽於一個最初的問題。
我們全新推出的問答平台——泛答,讓大家用最輕鬆直接的方式挖掘最有價值的知識。

受夠了虛實難辨的假新聞?懷疑自己困在同溫層?想念那個充滿好奇的內心自我?
來泛答吧,跟我們一起用問答打破現狀,用問答找回專屬於你的知識。

關於作者

愛吃愛玩愛科學,過著沒錢的快樂日子。