太阳能发电朝多元发展 降低碳排放功不可没

高雄市国家体育场在屋顶设置8,800片太阳能光电板，每年发电量可达114万度，约可以减少二氧化碳660万吨的排放量。图片来源：工研院

尽管核能发电仍然是目前全球不可缺少的发电模式，但因后续衍生的营运风险难以预料，如日本福岛核电厂辐射外泄事件依然历历在目，加上核废料半衰期时间过长，至今仍无法找到最终解决方式下，各国均积极寻求可降低自然能源消耗的发电方法。

在众多发电方案中，又以太阳能源发电最被广泛使用，在全球推动太阳能发电过程中，也催生许多值得学习的创新使用案例，如台湾高雄国家体育场。

成功举办2009年世界运动会的高雄市国家体育场，在设计之初即考量到利用南部地区日照时间长的特性，决定扬弃传统建筑钢板或水泥板的材质，改以玻璃压缩的太阳能板，在屋顶设置8,800片太阳能光电板，每年发电量可达114万度，约可以减少二氧化碳660万吨的排放量，效益等同于种植33公顷的树木，所产生的电力除可供场馆电力、冷气使用外，并于非赛事期间，可将多余电力回售给台湾电力公司。

在屋顶设置的太阳能光电板，除可提供观众席民众遮阴、避雨的功能外，设计团队为增加耐用性及考虑维护清洁，每2片光电板先以强化胶合玻璃封装后，再运用铝框架组装成一个单元，以达到防水耐久好维护的需求。

不仅如此，每个单元串联后再分别与270个电力转换器连接，形成完整的太阳能发电系统，并符合绿建筑「日常节能」与「二氧化碳减量」二大指标，堪为台湾公共工程建设进行节能减碳设计之典范。

至于刚落成的新北市板桥果菜市场，则是将太阳能面板放在顶楼停车场上，尽管整体发电量并不大，但却能为车辆提供遮阳效果，同时降低建筑物顶楼的温度，舒缓空调主机的运作负担，亦足以为其他建筑物参考。

水库土地再利用  全球疯水上太阳能发电站

如同其他发电方式，当一座太阳能发电厂规模愈大，不仅基础线路设施的平均成本更低，后续维护成本也得以降低。只是随着全球都市化程度日深，加上在保护天然环境的趋势下，除在工厂、仓库等屋顶建置小型发电站之外，包含台湾、日本、韩国、美国、英国等国家，均纷纷投入水上太阳能发电站的建置。

水上太阳能发电站是利用水上乘载基台，将太阳能发电元件件漂浮在水面进行发电，最大优点在于发电元件离水面近，可对发电机组提供一定的冷却效果。

尤其在发电高峰的夏季，亦有助于抑制发电基础的表面温度，确保组件能够维持稳定运作，比起陆上发电能够获得更稳定且高的发电量。此外，对于水库而言，当太阳能电池板覆盖在水面上时，还能减少水面蒸发量、防止藻类大量繁殖，有助于维护水库的水质。

若就发电规模来看，目前日本千叶·山仓太阳能发电站是最大的水上发电站，于2017年4月正式启用。山仓水库为日本千叶县的工业水库，该水上太阳能发电站约安装51,000块太阳能面板，占水面面积约18万平方米，年发电量预计达1,617万kWh，相当于日本4,970户家庭1年的用电量。

不仅日本，由台湾经济部水利署南区水资源局推动的阿公店水库浮力式太阳能发电系统计划，亦已于2017年2月正式开工。该计划同样 在不影响水库原有功能下，利用水库部分水域面积架设水上太阳能发电站，第1期装置容量为2.3MW，预定于2017年底完工；第2期装置容量为5MW，预定于2018年底前完工。若此专案建置顺利，未来将推广到其他水库之中，粗估总装置容量可达1.8GW。

太阳能机场现身印度  每日发电量超过6万度

经济快速发展的印度，是全球人口红利潜力最大的国家，但是也面临基础发电能力不足，严重影响到工业发展与民众生活的窘境。因此，该国在投资太阳能发电上不遗余力，期望同步解决空气污染与电力不足的问题，如于印度南部喀拉拉邦科钦国际机场(Cochin International Airport)，即是全球首座以太阳能供电为主的国际机场。

回顾2013年3月，科钦国际机场有限公司(Cochin International Airport Limited)首度在机场安装100kW太阳能屋顶型电厂，受惠于太阳能发电技术已经相当成熟，该专案不仅如期完成，发电效益也相当令人满意，也让该公司于飞机维修机库地面再度安装1MW的太阳能发电站，开启该机场打造12MW太阳能发电厂的契机。

该公司在机场旁建置占地面积达18.2万平方米的太阳能电厂，该电厂由46,150片太阳能板组成，总发电量达到12MW，预计在未来25年内可减少约30万吨的碳排放量，相当于种植300万棵树木或是不开车达12亿公里才能达到的成就。根据该机场提供数据显示，现今3座太阳能发电厂总发电，不仅足以应付机场每天约5~6万度的用电量，更有多余电量可回授给电厂，为机场创造更大利润。

科钦国际机场总经理V.J.Kurian IAS说，当时是监于电力费用不断高涨，而兴起建置太阳能发电站的念头。而随着太阳能发电站陆续上线营运，该系统不仅顺利满足机场营运所需，甚至还能回馈给整个国家使用，整体表现相当令我们满意。