打造全球最大「海上型太陽能電廠」，成功併入台電系統後，每年將貢獻超過2.5億度的綠電，減碳排放量超過1.32億公斤，代表彰化縣推動台灣能源轉型締造重大里程碑。
彰濱工業區已成為台灣再生能源最佳示範場，不僅陸域、海域離岸風電高居全台之冠，更引進各類型「太陽能光電站」，除大型地面與屋頂光電站外，更引進日資企業「辰亞能源」，和在地協力廠商合作，克服惡劣海象環境、強勁東北季風以及潮汐變化，闢建「彰濱崙尾東一號暨二號電廠」，辰亞董事長目賀田、好弘感謝台灣優秀工程團隊，才能締造台灣綠能新奇蹟。
辰亞能源總監游祥益表示，面對台灣海峽惡劣環境，還是以友善土地與影響生態最低的設計原則，並延請全台各地專業團隊進駐，耗費巨資從打樁、箱涵、巨型浮桶以及特殊材質與電力串連等工法，才能打造出業界認為不可能的綠電奇蹟。
這座目前是全球最大的「海上型太陽能電廠」，佔地有170多公頃，耗時約一年半才完工，總發電量高達181MW，相當一年可提供72000多家戶年用電量，並扶植本土供應鏈，完全使用超過57萬片(MIT)台灣國產太陽能模組，將在彰濱工業區建置「太陽光電展示館」，帶動綠能產業在彰化落地生根。
浮動太陽能或浮動光伏發電(FPV)，有時稱為浮動光伏，是安裝在浮動結構上的太陽能板。固定太陽能電池板的結構通常由塑膠浮標和電纜組成。然後將它們放置在水體上。通常，這些水體是水庫、採石場湖、灌溉渠道或修復池和尾礦池。[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]
該系統比陸地光伏發電(PV)更具優勢。水面可能比土地成本便宜，而且對於建在不用於娛樂的水域上的建築物的規則和條例也較少。生命週期分析表明，在已報導的晶體矽太陽能光伏技術中，基於泡沫的 FPV [ 6 ]具有最短的能源回收期（1.3 年）和最低的溫室氣體排放與能源比率（11 kg CO 2 eq/MWh ）。[ 7 ]
由於水可以冷卻電池板，浮動陣列可以比陸地上的光伏電池板實現更高的效率。面板可以有特殊塗層以防止生鏽或腐蝕。[ 8 ]
自2016年以來，這種再生能源技術的市場成長迅速。到了2022 年的13 吉瓦，[ 10 ]超過2025 年 10 GW的預測。超過4,000 GW。[ 10 ]
浮動系統的成本比地面安裝系統高約 10-20%。[ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]根據國家可再生能源實驗室(NREL) 的一位研究人員的說法，這一增長主要是由於需要錨定係統來將面板固定在水上，這有助於使浮動太陽能裝置增加約25比陸地上的貴 %。[ 15 ]
歷史
美國、丹麥、法國、義大利和日本最先註冊了浮動太陽能專利。在義大利，第一個關於水上光電模組的註冊專利可以追溯到 2008 年 2月。
第一個浮動太陽能裝置於 2007 年在日本愛知縣由國立先進工業科學技術研究所建造。[ 9 ] [ 18 ]
2008年5月，加州奧克維爾的Far Niente酒莊在130個浮筒上安裝了994塊總容量為175千瓦的太陽能光電模組，並將其漂浮在酒莊的灌溉池塘上。[ 9 ] [ 19 ]在接下來的七年裡建造了幾個小型浮動光電站。第一個兆瓦級發電廠於 2013 年 7 月在日本桶川市投入運作。
2016年，京瓷在千葉縣山倉大壩上方的水庫上開發了當時世界上最大的13.4兆瓦發電場[ 20 ]，使用了50,000塊太陽能板。[ 21 ] [ 22 ]淮南工廠於 2017 年 5 月在中國落成，佔地超過800 000 m 2位於前採石場湖上，能夠生產多達40兆瓦。[ 23 ]
也正在建造用於海洋用途的耐鹽水浮動農場。[ 24 ]
浮動太陽能板越來越受歡迎，特別是在土地佔用和環境影響立法阻礙再生發電能力崛起的國家。
2018 年全球裝置容量超過 1 吉瓦，2022 年達到 13 吉瓦，主要集中在亞洲。[ 10 ]專案開發商 Baywa re 報告了另外 28 吉瓦的計畫項目。[ 10 ]
安裝
浮動太陽能專案的施工過程包括安裝連接到水床或海岸的錨和繫泊繩，在岸上將浮體和麵板組裝成排和部分，然後用船將這些部分拉到繫泊線上並固定到位。[ 14 ] [ 25 ]
優點
這種發展有幾個原因：
- 不佔用土地：浮動光電站的主要優點是，除了電氣櫃和電網連接所需的有限表面外，它們不佔用任何土地。它們的價格與陸上發電廠相當，但浮動光電發電提供了避免土地消耗的好方法。[ 26 ]
- 安裝、退役和維護：浮動光伏電站比陸上電站更緊湊，管理更簡單，建造和退役也更簡單。主要的一點是，不存在像陸上工廠所使用的地基那樣的固定結構，因此它們的安裝可以完全可逆。此外，安裝在水盆上的面板需要更少的維護，特別是與安裝在塵土飛揚的地面上相比。由於陣列在移動到位之前在單一海岸點組裝，因此安裝速度比地面安裝陣列更快。[ 10 ]
- 節約用水和水質：水盆的部分覆蓋可以減少水的蒸發。[ 27 ]此結果取決於氣候條件和覆蓋表面的百分比。在印度部分地區等乾旱氣候下，這是一個重要的優勢，因為覆蓋表面的蒸發量可節省約 30%。[ 28 ]這在澳洲可能更大，如果流域用於灌溉目的，這是一個非常有用的功能。[ 29 ] [ 30 ] FPV 的節水效果顯著，可用來保護正在消失的終端天然湖泊[ 31 ]和其他淡水體。[ 32 ]這使得 FPV 成為缺水地區再生能源發電的實用方法。[ 33 ]例如，對水資源匱乏地區納賽爾湖的案例研究發現，50%的覆蓋率將導致每年節省61.71%的水蒸發量，即90.7億立方公尺。 [ 34 ]
- 透過冷卻提高電池板效率：靠近光伏電池板的水的冷卻效果可帶來 5% 至 15% 的能量增益。[ 6 ] [ 35 ] [ 36 ] [ 37 ]可以透過光伏模組上的水層或將其淹沒，即所謂的 SP2（浸沒式光伏太陽能板）來增強自然冷卻。[ 38 ]
- 追蹤：大型浮動平台可以輕鬆地水平和垂直旋轉，以實現太陽追蹤（類似於向日葵）。行動太陽能電池陣列消耗很少的能量，不需要像陸基光電站那樣複雜的機械設備。為浮動光伏電站配備追蹤系統幾乎不需要額外成本，而能量增益可達 15% 至 25%。[ 39 ]
- 環境控制： 藻華是工業化國家的嚴重問題，當超過 40% 的表面被覆蓋時，藻華可能會減少。[ 40 ]水盆的覆蓋減少了地表以下的光線，減少了藻類的光合作用和生長。主動污染控制對於水管理仍然很重要。[ 41 ]
- 利用人類活動已開發的區域：浮動太陽能發電廠可以安裝在人工建造的水盆上，例如被淹沒的礦坑[ 42 ]或水力發電廠。透過這種方式，可以利用已經受人類活動影響的區域來增加特定區域的影響和產量，而不是使用其他土地。
- 與水力發電廠的混合：
答：太陽。B：浮動太陽能板。C：逆變器。D：電氣連接櫃。E：電網。F：飲水量。G：抽水運河。H：泵浦/渦輪體。我：放電。
缺點
浮動太陽能為設計人員帶來了幾個挑戰：[ 46 ] [ 47 ] [ 48 ] [ 49 ]
- 系統組件的電氣安全和長期可靠性：在整個使用壽命期間，系統均在水上運行，要求系統具有顯著提高的耐腐蝕性和長期漂浮能力（冗餘、彈性、分佈式浮子），特別是安裝在鹽上時水。
- 波浪：浮動光伏系統（電線、物理連接、浮體、面板）需要能夠承受相對較高的風力（比陸地）和大波浪，特別是在離岸或近岸安裝中。
- 維護複雜性：一般來說，在水上進行操作和維護活動比在陸地上更困難。
- 浮動技術複雜性： 浮動光伏板必須安裝在浮動平台上，例如浮橋或浮動梨。這項技術最初並不是為了容納太陽能模組而開發的，因此需要專門為此目的而設計。
- 錨定技術的複雜性：錨定浮動面板是至關重要的，以避免面板位置突然變化而影響生產。錨定技術在應用於船隻或其他漂浮物體時是眾所周知且成熟的，但它需要適應浮動光伏發電的使用。嚴重的風暴已導致浮動系統失效，在開發錨定係統時必須考慮到這些風險。[ 50 ]
- 社會使用衝突：用浮動面板覆蓋水體可能會幹擾社會使用。例如，覆蓋用於漁業的水庫可能會損害依賴這些漁業的當地人口。浮動面板對景觀的影響可能會降低房價，從而引起附近土地所有者的反對。[ 51 ]對荷蘭 Oostvoornse 湖當地居民進行的一項調查顯示，他們社區對短期浮動光伏計畫的反對率為 10%。[ 52 ]這些擔憂包括阻礙湖區的商業和娛樂活動。其他測量員擔心浮動太陽能技術會破壞湖的自然美景，並無視當地人對 Oostvoornse 湖的個人感情。[ 52 ]
- 生態挑戰：水體的陰影可能會抑制有害藻類的繁殖，但漂浮光伏板的陰影可能會透過抑制光合作用並改變光敏感魚類和浮游動物的行為而造成生態破壞。此外，光電系統所發射的偏振光會影響對偏振光敏感的動物，如許多昆蟲、鳥類或兩棲動物。[ 53 ]
最大的浮動太陽能設施
| 光電站 | 地點 | 國家 | 標稱功率[ 55 ] (分子量p ) | 年 | 筆記 |
|---|---|---|---|---|---|
| 臺灣 | 彰化 | 台灣 | 440 | [ 13 ] [ 57 ] [ 58 ] | |
| 奇拉塔 | 西爪哇省 普哇加達 | 印尼 | 192 | 2023年 | +1000 MW 水力發電[ 61 ] |
| 三峽 | 安徽省淮南市 | 中國 | 150 | 2019年 | [ 60 ] [ 62 ] |
| NTPC拉馬貢丹(BHEL) | 特倫甘納邦佩達帕 利 | 印度 | 145 | ||
| 辛集淮南 | 辛集淮南 | 中國 | 102 | 2017年 | [ 62 ] |
| 元江益陽 | 湖南益陽 | 中國 | 100 | 2019年 | [ 62 ] |
| NTPC 卡亞姆庫拉姆 | 喀拉拉邦卡亞姆庫拉姆 | 印度 | 92 | [ 13 ] | |
| Omkareshwar 浮動太陽能發電公園 | 中央邦坎德瓦 | 印度 | 90 | 2024年 | [ 63 ] |
| 中國節能環保 | 安徽省蘇州市 | 中國 | 70 | 2019年 | [ 60 ] [ 64 ] |
| 登格 | 新加坡 | 60 | 2021年 | [ 60 ] [ 65 ] [ 66 ] | |
| 304工業園區 | 巴真府 | 泰國 | 60 | 2023年 | [ 67 ] |
| 濟寧環城 | 濟寧環城 | 中國 | 50 | 2018年 | [ 62 ] |
| 米水庫 | 平順省 | 越南 | 47.5 | 2019年 | [ 68 ] |
| 詩琳通水壩 | 烏汶叻差他尼 | 泰國 | 45 | 2021年 | [ 69 ] [ 70 ] |
| 陝川水壩 | 慶尚南道 | 韓國 | 40 | [ 71 ] | |
| 安徽協鑫 | 中國 | 32 | [ 72 ] | ||
| 哈博尼姆水庫 | 馬阿延茲維 | 以色列 | 31 | 2023年 | [ 73 ] |
| NTPC 辛哈德里 (BHEL) | 安得拉邦維札格 | 印度 | 25 | ||
| 烏汶叻大壩 | 孔敬 | 泰國 | 24 | 2024年 | [ 74 ] |
| NTPC 卡亞姆庫拉姆 (BHEL) | 喀拉拉邦卡亞姆庫拉姆 | 印度 | 22 | [ 75 ] | |
| 沙坑舊址 | 格拉芬沃特 | 奧地利 | 24.5 | 2023年 | [ 76 ] |
| 貴港覃塘 | 廣西古平 | 中國 | 20 | 2016年 | [ 62 ] |
| 雷射 | 上阿爾卑斯省 | 法國 | 20 | 2023年 | [ 77 ] |
| 布爾加塔 | 以色列 | 13.5 | 2022年 | [ 78 ] | |
| NJAW獨木舟布魯克 | 新澤西州米爾本 | 美國 | 8.9 | 2022年 | [ 79 ] [ 80 ] |
沒有留言:
張貼留言
Love the Lord your God with all your heart and with all your soul and with all your mind.
耶 穌 對 他 說 ： 你 要 盡 心 、 盡 性 、 盡 意 愛 主 ─ 你 的 神 。
—— Matthew 22:37 —— 馬 太 福 音 22:37