發電效率低與高昂成本,太陽能板道路發展仍待突破

作者 | 發布日期 2018 年 10 月 02 日 9:00 | 分類 太陽能 , 能源科技 follow us in feedly

隨著太陽能成本越來越低、成本效益比與日俱增,不少廠商開始將太陽能板結合屋頂、牆壁或是列車等住宅與交通工具,先前更有國家將太陽能舖在道路或高路公路上,讓道路達到發電、融雪效果,未來甚至有可能為電動車充電,只不過在大規模發展太陽能道路之前,該技術還有種種難關待跨越。



太陽能道路雖然能解決土地徵收、節約空間與能源需求難題,但若要大範圍開發太陽能道路,首先得面對面板承重、高昂成本與發電效率低等挑戰。

太陽能板每天會經歷成千上萬次的車輪輾壓,重量與車輛陰影都可能會影響發電效果,其中只要 5% 的陰影就會降低 50% 發電量,比起直接鋪設在屋頂或是地面,太陽能道路因為日照面積較低,光轉換效率一定會低於屋頂太陽能與傳統電站,太陽能道路的成本效益比也進一步大打折扣。

就好比法國全球首條太陽能公路 WattWay,該道路由歐洲建設巨擘 Bouygues 集團旗下 Colas 公司斥資 500 萬歐元建造,當時預計 2,880 片太陽能板每日發電量可達 767 KWh、年供應 280 MWh 電力。

這些數據讓 WattWay 樹脂強化多矽晶太陽能板成本達到每 KWh 17 歐元,相當於大型屋頂太陽能板(每 KWh 1.30 歐元)的 13 倍,但根據 2018 年 1 月的數據,WattWay 第一年日發電量僅 409 KWh,為預期產量的一半。

而美國也有相似案例,Solar Roadways 公司也開發出智慧太陽能道路系統,其更搭載智慧感測器與 LED 燈,可在道路上即時顯示「有鹿出沒」或是交通警告,雪季時也可以加熱道路發揮融雪功用。該公司之前則在愛德荷州桑德波因特的人行道進行小規模測試,光是在占地 13.9 平方公尺面積設置 1.529 KW 太陽能板就花費 48,734 美元,相當於每 KW 32,366 美元,成本可說是大型電站的 20 倍。

廠商指出,LED 與加熱系統每英里分別消耗 106 MWh 與 2.28 MWh 電力,而太陽能板則可產生 415 MWh 電力。若太陽能板正常運作,至少還可以達成損益兩平,只是該道路在 6 個月內僅生產 52.397 KWh 電力,外媒 Ars Technica 表示,預估其容量因數只有 0.782%,基本上為大型電廠的二十分之一。

除了發電效率考量之外,太陽能道路廠商也要擔心太陽能板是否會被偷走,技術與專利都是得密切保護的命脈。以中國的全球首條太陽能高速公路為例,濟南太陽能高速公速於 2017 年 12 月底正式啟用,然而通車 5 天就發現整塊路面被偷走,附近還有幾塊太陽能零件有重擊痕跡,引發外界懷疑是產業間諜所為。

這一連串的數據與經歷表明太陽能道路距離大範圍鋪設還很遙遠,雖然太陽能道路可發展智慧系統與達到發電效益,但種種因素影響著太陽能板的發電量,汽車陰影與重量、砂塵覆蓋、排氣管廢氣的熱度都會降低發電量。除此之外太陽能公路也非常昂貴,是否值得建造一直以來各界也議論紛紛,或許太陽能道路只適合客製化、小規模鋪設以滿足利基市場,目前尚無法成為能源發電主攻手。

(本文由 EnergyTrend 授權轉載;首圖來源:Solar Roadways

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