觀點投書:在能源、環保、土地之間糾纒不清的太陽光電204億度/年產能

2021-06-20 05:30

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傳統的地面型太陽光能發電,設置上最大的重點在於「太陽能板必須儘可能無遮蔽地暴露在陽光直射下」,以求取陽光最大照射量。至於太陽能板下方的支撐物或其他物件,則並非重點。

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我們可以將「太陽能板上升至一特定高度」,以騰出太陽能板下方的空間,或保留其原有的使用用途、或另作其他用途、或有其他衍生用途;簡單的說:「一份土地,兩份用途」,這是核心理念。這裡所謂的「原有的使用用途」範圍相當廣,例如:行車、行水等都是可能現實存在的。

高架型太陽光能發電,其實也可以看作是地面型太陽光能發電方式的一種;但因確實外形和用途功能大異於地面型,適合作為獨立型態討論。值得注意,因成本等各方面因素考慮,高架型太陽光能發電可能只有在台灣等幾個有限的地區適用而已。或許,以後建設成本降低了,會有不同的改變也不一定。

舉一例,在公路上建設高架型太陽光能發電裝置,這是我在2018年提出的全新「太陽樹」概念。本文先討論固定式,不討論追日式太陽能設施。

使用本土生產的預力基樁(例:500mm外徑),將太陽能板支架撑高至距地面4.3米高以上(依AASHTO及本國交通法規),設置的原始芻形概念在應用於道路上,騰出太陽能板下方的4.3米空間,仍能保留原始道路的通行設計。目的在使一份土地,能同時擁有交通通行及能源發電的兩份功能。這個方案我簡稱為「路光共生」方案。

為了台灣的特殊環境:強烈颱風區,我也特別設計了「減風型」的高架方案。有興趣的朋友,宜仔細觀查,難度不高。由於太陽能設施重量很小,即使位於強震區的台灣,地震也不會形成災害。

路光共生方案的基本款式。(作者提供)
路光共生方案的基本款式。(作者提供)

主要可應用於公路上的路側、分隔島、及其他可用空地上,但目標土地並未列入高速公路,而是普通公路:

路光共生方案的應用型式之一:較大道路。(作者提供)
路光共生方案的應用型式之一:較大道路。(作者提供)

至於較小的道路,則可以用相連組合方式施行,這其實是我們團隊最喜歡的型式:

路光共生方案的應用型式之一:較小道路。(作者提供)
路光共生方案的應用型式之一:較小道路。(作者提供)

在此一路光共生方案,我估算可以有32 GW以上的太陽光電設置容量。太陽光電所產生的電力,不論是季節、或每日時間點,都是發生在台灣需求最高的時間點,也就是涓滴電力都是寶。

五、高架型太陽光電的建設自償率設計目標

建設是需要花經費的,但最希望能「快速回收」,最好是「有獲利」,這一點通常在政府的公共建設是不易出現的,更遑論達成。在公共建設中,自償率的設計值牽涉到建設執行的回收速度,當然也會和政府單位的執行意願相關聯。我們團隊也為此特別設計了高回收的建設方案:

以目前已制定的法律及政策而言,可優先將太陽光電發電所得的電力售予台灣電力公司,20年合約所得的售電價金己足以償付建設成本,綽綽有餘;估計會有2至4倍的投資回收利潤。這種再生能源發電售電方式己普遍見諸於今日民間實施的太陽能發電案例中。

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