發布日期 2019 年 01 月 11 日 15:02 | 作者 Daisy Chuang |
由於浮動式太陽能不受土地面積影響，不需要與人爭地，其應用前程備受看好，美國再生能源實驗室（NREL）近期也指出，若在美國 2.4 萬座水庫、人工湖等人工水體（water body，註）裝設太陽能板，年發電量有望滿足美國近 10% 電力。
相較於一般地面型或是屋頂太陽能系統，浮動式太陽能是把模組裝置在浮筒上，還需要負擔錨泊、水底電纜、彈性較高的電子元件與浮筒設備，成本相對高昂，但開發浮動太陽能好處多多，太陽能板能藉由水的冷卻效果提高發電效率與性能，與此同時也可降低湖水蒸發與優養化。
再加上浮動型太陽能不需要徵地，對於國土面積不大又想廣泛開發再生能源的國家來說，只要有水池、水庫就能開發的浮動式太陽能或許是個良好解決方案。
截至 2017 年，美國僅有 7 座浮動式太陽能電廠，但 NREL 分析師 Jordan Macknick 表示，未來浮動式太陽能有機會在美國大放異彩，可應用在土地受限或是農業用地等容易跟太陽光電起衝突的區域。
而開發浮動式太陽能需要相當了解當地的生態跟電力系統，得考量到附近的輸送電基礎設備是否到位，太陽能模組會不會影響鄰近的生態，浮筒遮住陽光後使否會影響水下生物等。
為了評估美國到底有哪些水庫與湖泊適合裝設太陽能板、這些電廠又能帶來多少電力，NREL 已投入相關研究，根據團隊在《Environmental Science & Technology》發表的論文，研究已運用大型資料庫、太陽光電模型與地理分析工具，成功量化整體效益與環境生態、電價與水面蒸發率等選址因素，打造出美國專屬的浮動式太陽光電報告。
團隊預估，假如把太陽能板裝設在水面上，大約能減少使用 210 萬公頃土地。而現在美國約有 24,419 座水庫、人造湖等人工水體適合安裝浮動式太陽能板，占美國全部水體的 27%，若在這些地點開發太陽光電，發電量將不可小覷，有望滿足美國 9.6% 電力、年發電量可達 786 TWh。
NREL 團隊也指出，由於水電廠的輸送電力設備都相當完善，在水力發電廠裝設太陽能板也是個不錯的方案，有助於進一步降低裝設太陽能成本。論文第一作者 Robert Spencer 則補充，目前研究採用的假設非常嚴謹，團隊或許會低估美國浮動式太陽能的潛力。
不過美國的浮動太陽能是否有機會擴大發展，還得看當地政府跟開發商，NREL 研究員也指出，美國浮動太陽能發展的最大的挑戰在於電廠建置工程及後續維運。
近年得益於太陽能成本逐漸下滑，浮動式太陽能的成本也逐年降低，已有多國採用浮動式太陽能來提高當地再生能源發電占比，世界銀行先前也指出，全球浮動式太陽能 2014 年裝置量僅 10MW，如今已成長 100 倍、達到 1.1GW。
世界銀行也指出，浮動式太陽能在亞洲發展潛力極大。就以土地面積不大的台灣來說，現在也正努力開發浮動式太陽能，目前台灣最大浮動式太陽能電廠座落於台南，已於 2018 年 4 月成功併網，裝置量達 5.98MW 年發電量約 800 萬度，同年八月台電也結合水力發電與 300KW 浮動式太陽光電，成功打造全台第一座「雙綠能電廠」。
註：人工水體為譯自英文的外來語，包括水庫或人造湖、人工池塘、水道等。
（首圖來源：NREL）
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