地狹人稠發展綠能新解方,荷蘭展開離岸太陽能試點計畫

作者 | 發布日期 2021 年 11 月 30 日 14:00 | 分類 太陽能 , 能源科技 Telegram share ! follow us in feedly


若想要發展 MW 級大規模太陽能電廠,首先需要廣闊的土地來裝設上萬片太陽能板,這對於地狹人稠、寸土寸金的島國來說,並不是容易的事情,因此向海洋擴張、在海上裝置太陽能模組或許是個好選擇,最近荷蘭就正在測試新型薄膜太陽能的海上應用可行性。

荷蘭應用科學研究組織(TNO)以及能源公司 Bluewater Energy Services、Genap、Endures、Marin 及艾文思應用科學大學(Avans Hogeschool)在荷蘭靠西部海岸的東福恩斯湖(Oostvoornse Meer)測試浮動太陽能先導系統,展開 Solar@Sea II 計畫。

該計畫在兩個 7×13 公尺的浮筒上裝設 20kWp 的太陽能模組,其中模組與浮筒都是可撓式材料,觀察可撓式太陽能板的發電量,以及在海浪、強風下的耐久度跟有機材料的狀況,

在海上設置太陽能系統不容易,除了得面對海水、海風裡所攜帶的鹽鹼侵蝕外,一波一波的海浪也是太陽能系統的大敵,考驗著安裝設計與工法,一旦失誤或是經驗不足,隨著波浪起伏的太陽能板就容易因為背後線路摩擦而走火。

因此現在有許多離岸太陽能開發商,比起使用傳統的浮筒、浮橋,更傾向使用以可撓式材料製成的「平台」,像是挪威新創 Ocean Sun,其產品遠遠看來就是浮在水上的藍色大王蓮或彈跳床,在特殊的平台上裝置太陽能板,杜絕太陽能板彼此摩擦的可能。

目前 Ocean Sun 也正與 Fred Olsen Renewables 攜手合作,在西班牙加納利群島附近設置 250kWp 浮動太陽能試點計畫;挪威能源公司 Equinor 今年也透露,計劃與工程公司 Moss Maritime 合作在波濤洶湧的挪威海域測試浮動太陽能電廠。

TNO 希望可以藉由減輕浮標與錨定重量,降低浮標和模組的波浪阻力(wave resistance)、減少成本。TNO 研究員兼 Solar@Sea II 專案經理 Wim Soppe 表示,「海上太陽能板要運行十幾年,技術上頗具挑戰性,另外由於耐用、重型浮筒材料非常昂貴,成本也非常高昂,通常經濟上也不太可行,因此我們對新技術寄予厚望。」

先導計畫持續到 2022 年夏季,已獲得荷蘭經濟事務與氣候政策部的補助,下一步規劃在北海安裝浮動太陽能系統,TNO 表示,目標是在 2024 年左右部署 1~5MWp 商業系統,並與北海的離岸風電廠做鄰居。

低地之國荷蘭總國土面積約 41,526 平方公里,光是水域面積就有 7,643 平方公里,更有半數土地低於海拔一公尺,大部分國土還是填海造陸;荷蘭人口也相當密集、為高度城市化國家,荷蘭在綠能發展上也看中離岸發展,荷蘭認為,浮動太陽能有望成為能源轉型要角,預計到 2050 年,荷蘭太陽能可達到 200 GWp,其中 25 GWp 將裝置在陸上水道,其他 45 GWp 則是離岸太陽能。

目前荷蘭綠能新創 Oceans of Energy 與能源研究中心(ECN)、烏特勒支大學、荷蘭 6 家企業和研究機關共同打造的離岸太陽能已在荷蘭海岸運作一年半了;先前 TNO 也跟石化公司 SABIC、挪威能源公司 Equinor 和荷蘭西福爾訥市政府,針對三個有潛力的浮動式太陽能設計在東福恩斯湖進行為期一年測試,考驗這些技術在大浪、強風和海水環境的耐用性。

(首圖來源:TNO