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)
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。
