看東看西專欄:太陽能的能與不能

2014年07月26日 09:54

謝永生/朔榮有機光電總經理世界最大的太陽能發電廠-Ivanpah。(美聯社)

世界最大的太陽能發電廠-Ivanpah。(美聯社)

約4年前開始,每次我開車去賭城時,在接近內華達州界的沙漠裏,會看到一圈又一圈的太陽能板圍繞著一個高塔。心想這大概就是當時的州長阿諾先生引以為傲的「世界最大的太陽能發電廠-Ivanpah」。今年春天,這個發電廠開始運作了。

這個電廠佔地相當於2000個足球場大,但在廣袤無垠的莫哈比沙漠裡,並不顯得「偉大」,但很刺眼。它由超過35萬塊2公尺高、3公尺寬、電腦控制的鏡片組成3個發電組,將陽光反射到140公尺的高塔,加熱儲水,以水蒸氣推動渦輪發電。為了保證運作順利,晚上以天然氣補助。造價22億美元,谷歌是大股東之一,但有16億美元是美國聯邦政的貸款。可供應14萬個家庭一年的電力需求,還減少了40萬公噸二氧化碳的排放。

在莫哈比沙漠裡,共有10 個太陽能發電廠,早在20年前(1984)就開始陸續營運。位在美國西南方的莫哈比沙漠擁有世界上最高的日射量(solar radiation),是其他地區的兩倍多,難怪太陽能電廠幾乎都集中在此。

即便有如此優越的太陽能發電環境,發電總量也不過美國總發電量的0.28%。這表示太陽能發電在美國還有很大的發展空間 。

太陽能業界認為未來太陽能發電的標準營運模式,應該就是以Ivanpah為典型──私人投資興建大發電廠、所發電力賣給電力公司的「集中發電模式」,而不再是設置於屋頂上的「分散發電模式。」

有了這個認識,我們來看看台灣在太陽能發電的選擇。簡單說,美國能,我們不能。他們地大業大,我們小家碧玉,相似性很小。

先從觀念上談。台灣的能源政策應該明白確立「節能減碳」的優先性。在所有的能源選擇裡,再生能源,特別是太陽能幾乎沒有二氧化碳的排放,加上取之不盡、用之不竭,是非常優越、乾淨的能源之一。但有一個主要的限制,就是日射量。 台灣、德國和日本三地的年平均日射量比較調查顯示,台灣日射量僅是日本的63%、德國的53%。一般人以為台灣地處亞熱帶,理論上「越接近赤道,日射量越強」。殊不知台灣氣候潮溼多雨,空氣中的水蒸氣大量吸收了太陽輻射,降低了日射量。

太陽能的另一個限制是面積條件,發電越大,面積就越大。姑不論電廠對人類、動植物及環境的影響,單單是太陽能發電廠所需的土地,台灣就會吃不消。以Ivanpah發電廠為例,面積為2000個足球場,比台北大安區還大,台灣有多少個「日射好,又空曠的大安區」?

另一個問題是:發電與供電不同。電力是文明社會基本需求,不能做科學實驗。為了穩定運轉,電力公司要的是平穩牢靠,方才會考量經濟效益。再生與否、環保與否,都是供電時次要考量。也因此,「穩定的電力,低廉的電費」是一個國家的重要競爭力,也是文明社會的基本條件。這也是為明知燒煤對全球暖化的影響,世界各國仍以它為主要的發電來源。

例如:2013年,台電系統的火力發電量占比76.3%,核能占18.8%,水力及再生能源占3.4% 。供電不穩,是太陽能最大的致命傷。

那麼台灣的選擇是什麼?在「節能減碳」的大前提下,雖然太陽能還有很多改進的空間,太陽能發電仍應是台灣發電的第一選擇,核能第二,天然氣的火力發電可以擔任保證的角色。

台灣目前太陽能電池產量僅次於中國,但都外銷,這不是發展太陽能的正途。我們應該積極介入新能源技術,新材料開發之列,很可能就是我們達成節能減碳的捷徑。

發展綠能建築,讓每一棟建築都成為太陽能發電站,減低對大電廠的依賴。還有農業用大棚、大眾交通工具、候車亭的路燈、廣告招牌等等,都可以是分散發電,減低對大電廠依賴具體的方法

最後,談發電不能不談一下核能。台灣可以反核,但現在沒有廢核的條件。反核,可以讓我們正視社會對再生能源的要求,從而釐定符合節能減碳原則的發電比例。但廢核是以恐懼為基礎,自廢武功的不理性主張。

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