本文由 SEMI 能源產業部 委託，泛科學企劃執行。
臺灣正努力提升再生能源於總發電量的佔比，在天氣好的日子，太陽能發電在日間尖峰已能扛起將近 20% 的用電量，未來發展備受關注。隨著太陽能光電板一片片鋪得越來越多，從生產製作、維運發電，到退役回收，即便貼著綠能標籤，也免不了承受社會大衆升高的好奇與質疑：太陽能發電會不會「污染環境」、會不會「破壞生態」？為了解開這些疑問，我們採訪多位在光電能源產業第一線工作、經驗豐富的業界專家，讓你看懂太陽能光電板的身世與來世！
太陽能板不是有毒的電池，更像封裝好的熱壓三明治
「我覺得我們太陽能電池的名字取錯了。」提及民衆對太陽能板的各種疑問，聯合再生的協理劉修宏感慨苦笑道。
因為一般人對「電池」的既定印象就是含有毒性電解液，因此大家會擔憂放置在戶外的太陽能光電板，經歷日曬雨淋後，可能泄露出化學物質。但實際上，這片不厚的板子與其説是電池，不如說它與臺灣之光——半導體更相近。
太陽光電板由矽半導體構成，再接通導線將太陽能光電效應（Photovoltaic effect）[ 注1 ] 產生的電流，連接到電網加以運用。
元晶太陽能的經理黎致成則生動地用「熱壓三明治」比喻太陽能光電板模組的構造。
最上層是玻璃，再來會有兩層封裝材料，夾著最核心的發電元件矽晶片電池串列，避免受潮，最下層則是背板。如同三明治的内餡及起司片在高溫下被土司包裹好，太陽能板製作過程中封裝材料會被融化具有流動性，與玻璃和背板一同將電池包覆封裝，最後再將鋁框塗上矽膠後進行裝框。
躺在屋頂上、地面上、水面上，悄悄用光發電的「安靜能源」
雖然風光同為再生綠能，與風力發電機組產生的低頻噪音相比，太陽能光電板可謂悄然無聲的「安靜能源」。
太陽能光電板的架設，可分為屋頂型、地面型及水面型，使用壽命大約是 20 到 25 年。能用免費的陽光發電聽起來很棒，但陽光同時也是生態系的重要能量來源。當太陽能板密密麻麻地鋪在農地，似乎會影響底下植被的生長；鋪在魚塭水面上，則搞不好會妨礙水中的生物，影響水產的生產率。
針對這些疑慮，友達光電的經理張哲誌建議大家到太陽能光電板案場走一遭，便會發現架設的太陽能板之間是保有間隙、可讓陽光透過的，底下的植物仍能正常生長，在光電板拆除後也不會變成一塊荒地，也因此，除草成了許多案場維運的必要工作。
目前經濟部以「農業為本、綠能加值」作為農（漁）業用地增設太陽能光電案場的重要方針，若該用地經評估在建設光電案場後，農漁本業產量無法維持一定的量，便無法興建光電案場。在這樣的前提下，以養殖為本，綠電加值的漁電共生，更有可能通過評估。根據農委會水產試驗所針對不同水面與養殖設施遮蔽率所做的試驗，發現在 40% 的遮敝率下，起碼可以維持產量的 70%。
有人可能擔心，維護清洗太陽能板時，會不會用到有毒化學藥劑？這一點也可放心，因為太陽能光電板就如車子擋風玻璃般會鍍膜，其目的是抗反射、增加光電轉換效率，反而不能用化學藥劑去清洗。以清水（特別是軟水）定時沖洗即可。
但要是遭遇非典型情況，例如被颱風襲擊，太陽能板碎裂掉到水中，又會如何？黎經理補充說，業界製造的太陽能光電板，都經過國際電工委員會 IEC 61215 及 IEC 61730 規範標準。他們將板子曝露在高溫高濕的環境長達三千小時，模擬在大自然環境中的加速老化，再把它擊破投入水中，模仿外力的破壞。七天後進行檢測，發現水質依然符合飲用水標準。
誕生與退役之刻，太陽能光電板又是否傷害了環境？
在大部分情況下，太陽能板在裝置和使用階段，對環境沒有衝擊，但在製作生產、除役退場之際，會不會對環境造成負擔呢？過去有不少報導資訊，控訴太陽能板的製作過程產生切削液、矽污泥，造成嚴重環境污染。
對此，聯合再生的協理劉修宏坦言，這是過去生產技術不成熟時的一些案例，不少人因此對太陽能光電板有了不良印象；但隨著製程革新，這些問題不再出現，例如原本切割晶體的金屬線改為鑽石切線，不會產生有毒的切削液。
而製作太陽能矽晶電池的工廠，其實就像較低等級的半導體廠，所有製程都在科學園區進行，接受管制。工廠產生的污水污物，皆會在排放前經過處理，成為低環境影響的物質。而光電板生產端下游的組件厰，則只進行各部分的組裝工作，更沒有污染的疑慮。
若把老化退休的太陽能光電板拆解開來，每個組件均是相當單純的物質。從鋁框、玻璃及塑料封裝材，都可回收再利用。只是以臺灣來說，目前退役的太陽能光電板數量仍太少，市場需求還不足以支撐完整的回收產業鏈。為此，政府超前部署，自 108 年起新設置的太陽能光電系統，每片模組都經編號列管，並預收每千瓦一千元費用，作為未來的模組回收基金。而隨著退役量增加，市場擴大，再利用的產業鍊也會隨之成熟。
現下業界與政府、各法人也正攜手合作，目標在二十年後光電板第一波大退役潮來臨前，找到更有效合適的太陽能光電板回收方法。現時研發方向是往物理性拆解的回收方法前進，以避開使用高溫燃燒產生有毒氣體、危害環境的銷毀方式。
從太陽能光電板，看見各方溝通的重要性
天泰能源的法務專員彭郁文以她們負責設置的嘉義布袋鹽田地面型光電案場為例，她表示為了進行中立客觀的研究、環境背景資料的建立，特別請東海大學、成功大學建立研究團隊，主導大於案場範圍二十倍的第九區鹽田生態調查。該案場不只將當地生物利用情況納入考慮，也盡可能在不改變原本地貌植被的情況下動工，並確保太陽能光電板的架設，不會產生額外的重金屬污染。
她也談及業界推動光電能源所作的努力與面臨的難題。國外在推動太陽能光電板時，主管機關會事先處理好與社區的溝通、建立完整的環境資料庫，業者只需負責架設與維運即可。但臺灣的業者，需要自行承擔社會溝通的成本，甚至得面對反對聲浪與阻礙，不管是無法預期的時間金錢成本、負面社會觀感等，都不利於太陽光電產業在台灣永續轉型途徑上的正向發展。即便主管機關在遴選場址階段，已和專家學者、當地政府進行長時間溝通，才劃定場址，但決策流程的公開透明及社會參與的程度不一，不知情的社會大衆，常會因為輿論的刻意導引，將質疑的矛頭，指向負責執行建設的太陽能光電業者。
在其他議題方面，經濟部可能會受限於行政資源有限、各種經濟相關的議題重要程度排序及其他部會的配合程度不同，難以提供有效的支援。因此經濟部轄下的能源局，在行政職權上的局限能否有所提升，也是臺灣加速能源轉型過程的關鍵。而為了拓展更有效的利害關係人溝通能源局已經與環團合作，建立及施行「環境與社會檢核機制」，盡可能弭平太陽光電板裝設、既有經濟活動及環境保護的落差。
「在施工前的溝通協調，是非常重要的。」來自雲豹能源的協理程榮勝，表示在臺南北門建置太陽能光電板時，因事先做好與當地居民的溝通，而能順利開展。進場前與施工時，他們重視漁民跟地主的顧慮與需求，定期進行環境水質與鳥類生態監測，更會在接下來 20 年營運期間做長期追蹤。工程也著重維持原本魚塭養殖的設施，包括整堤護坡、抽排水設施，以協助漁民與漁電共存共榮。除了到範圍内的每個里巡迴舉辦施工説明會，他們也主動提供各種報告給當地民衆，減少施工時與營運時遇到的陳抗。
總結來說，現今太陽能板製程產生的廢液或廢棄物，其處理方式得符合科學園區的規定，製程改良已減少了切削液污染。作為成品的太陽能板也非一大塊電池，不會被水沖刷就溶出有毒物質。
架設時保留的空隙作為維護用的通道，也讓陽光照射到地面跟水面，使生物得以利用。隨著回收量增加，業界也研發出物理性的拆解回收方式，讓更高比例的太陽能板能進入循環經濟。受訪的一位業界專家表示，會從事這一行的人，都比較在乎環境，希望能幫臺灣加速脫碳，有時被誤會為污染環境，也不免覺得難過。
你是否也對太陽能發電感興趣呢？對於其相關技術、未來發展還有其他的疑問？歡迎留言提出你的見解與問題，泛科將繼續邀請專家與大家對話。
【注釋】
太陽能光電板由 N 型與 P 型矽半導體組合而成，在接受陽光之後，帶負電的電子會往 N 型半導體移動，而帶正電的電洞在 P 型半導體中變多，電子與電洞的分離使這兩種半導體中存在電位差。只要在光電板電極兩端接通導綫，就能產生電流，進一步連接到電網被加以運用。
【參考資料】
- 【再生能源知多少】 太陽能發電
- 漁電共生環社檢核
- 經濟部能源局：太陽光電板已有回收機制 將持續與環保署研議精進
- 「農業為本、綠能加值」 推動太陽光電設置
- 農委會水產試驗所：漁電共生成果發表會手冊
- 水面太陽光電相關科學資訊
- 太陽能板廢棄物處置專家意見
- 太陽能板廢棄回收與再利用技術觀點
- 太陽能板的成分與結構專家意見- 台灣科技媒體中心
- 水域型太陽能板建置相關爭議專家意見
狐禪
黃 其君
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