土地面积取得不易 水上太阳能电厂成趋势

Ivanpah太阳能电塔是目前世界最高的太阳能电塔，周围一共部署173,500个定日镜，每个定日镜有两个反射镜，总发电量可达392MW。图片来源：breakingenergy.com

随着地球平均温度屡创新高，在世界各地频频发生极端气候的趋势下，促使各国政府加快发展替代能源的步骤。在众多替代能源技术中，发展超过30年历史的太阳能，在技术日趋成熟、建置成本逐年下滑等多重优点下，成为全球政府推动替代能源的首选。如闲置空地、水库、屋顶等等，均能成为建置发电功率大小不一的太阳能发电站，如台湾在多年前即推动百万屋顶的太阳能建置专案，而印度即规划装置逾 40GW 屋顶太阳能，国内大陆屋顶太阳能装置量更已突破 22GW 。

值得关注之处，根据美国麻省理工(MIT)公布报告指出，全球空气污染问题除会会影响人体呼吸道的健康与智力之外，也会减少太阳能发电效率。美国麻省理工研究团队在印度德里收集长达两年的日照量与污染数据发现，由于印度空气污染已成为常态，以至于太阳能板发电量年比起其他空气良好的国家要差，太阳能面板衰退率高达12%。

另外，该团队也针对全球16个城市进行初步研究，空气污染影响程度从新加坡的2% ，到北京的9%，其中采用钙钛矿技术的太阳能面板最不耐脏，钙钛矿太阳能在印度德里的衰退率高达 17%。

善用沙漠地形特色 以色列将打造全球最高太阳能塔

太阳能发电技术基本上以聚光太阳能、光电太阳能为主，聚光太阳能技术是用反射镜或透镜，大面积阳光汇聚到集光区中，运用光热转换原理令太阳能换化为热能，进而带动蒸汽涡轮发动机驱动发电机，达到产生电力的目的。以往最知名的案例，莫过位于西班牙安达鲁西亚塞维利亚城的PS20太阳能发电塔，透过定日追踪反射镜反射的阳光热能，最高发电量可达有20MW。

目前世界最高的太阳能电塔，是由BrightSource、Bechtel共同兴建，位于美国加州Mojave沙漠中的3座Ivanpah太阳能电塔，高度达到459英尺，总工程造价达到22亿美元。该发电设施共部署173,500个定日镜，每个定日镜均配备有两个反射镜，可将太阳光聚积在中央的太阳能发电塔锅炉塔中，预计总发电量为392MW。

聚光太阳能效率取决于定日反射镜数量的大小，也带动拥有大规模沙漠面积的国家持续投入。如与台湾同样缺乏天然资源的以色列，便在2017年投入5.7亿美元于该国Negev沙漠，建造一座高达820英尺的艾沙林太阳能塔。

根据以色列主管机关公布数据显示，该在太阳能塔占地将达到300公顷，周围将铺盖5万以上的太阳能镜板，将太阳光折射到高塔尖端的锅炉后，预计以600°C的高温对锅炉加热，届时可望产生310MW电力，能提供13万户家庭的用电量，大约是全国总耗电量的2%。

日本启动新水上太阳发电站 足为台湾发展借镜

相较于聚光太阳能技术，光电太阳能技术最大优势在于可小规模部署，如安装于建筑物屋顶上也能产生不错的发电效果。只是若要获得最大发电效益、减少线路传输的损失，光电太阳能技术还是要大规模部署才行，因此如何找到足够发电场域，也成为各国政府积极寻找的应用场景。

以台湾为例，台湾电力公司为迎合在2025年再生能源需达到20%的目标，除透过政策补助民众在屋顶设立太阳能发电设施之外，也开始引进浮动型太阳能系统，即在既有水库或埤塘上，建立水面太阳能发电系统，目前在高雄阿公店水库、桃园新屋、新竹宝山第二水库等地，已完成第一期、第二期的建置工作，至于台南、彰化、嘉义等地，亦均在规划与进行中。

其实世界各国均面临太阳能发电厂用地寻觅不易的困扰，所以开始选择在既有水库上，铺设规模不一的水上太阳能发电系统。如由葡萄牙电力集团（Energias de Portugal；EDP）在该国Alto Rabagão水库中，于2,500平方米面积中设置220kWp的太阳发电站，共装载840片太阳能板，年发电量预估约30万度，并已于2017年底完成第一期测试。

至于临近台湾的日本，也有在多个水库建立水上太阳能发电站的案例，如千叶县山仓坝水库的浮动太阳能发电厂，便于2018年3月27日正式完工，成为日本最大的水面太阳能发电厂，约能满足4,970户家庭的一年用电量。山仓坝水库浮动太阳能发电厂是由Kyocera TCL Solar负责建置，兴建面积为180,000平方米，共安装50,904个Kyocera太阳能模块，预估发电量可达13.7MW。

鸡舍建屋顶太阳能 有助增进农民收益

尽管大规模太阳能发电厂拥有运算能力较高的优点，但也因为建设面积广广泛，相关法规或环境评估过程较为复杂，包含台湾在内的众多国家，都极力推动屋顶太阳能光电的政策。目前常见做法大致为透过政策补助与电力收购配套策略，吸引更多人投入民众参与太阳能发电的工作，如澳大利亚东部昆士兰州有超过31%居民拥有屋顶太阳能系统，平均安装功率超过3.5千瓦。

而美国纽约市亦推动Solarize nyc平台，由政府出面主导集体采购发电设备的方式，约能降低屋顶太阳能发电设备建置成本约10~20%，吸引更多市民参与该计划，目前至少有超过100家学校参与。

台湾推动屋顶太阳能政策多年，但受限于阳光照射较强的中南部，其屋顶建筑多为没有建照的违建设施，以至于民众参与意愿不高。而比较特殊案例，莫过于天泰能源集团在嘉义县、云林县、彰化县、台南市等地兴建的鸡舍屋顶专案，目前已有5个成功案例，堪为政府推广屋顶太阳能发电站的参考。