自由開講》化解設太陽板爭議 科技創新與生態治理兼顧

◎ 鄭國泰

邇來因為太陽板設置在水庫的議題紛紛擾擾,從簡易的綠電問題進化至政治口水問題,但就是沒有人好好正視太陽光電早已開始協助解決缺電的發電問題。當大家都喜於利用便捷的AI時(如網上畫吉普力圖等)和海水淡化設備時,就已說明了普羅大眾的行為模式,因為這些都是高耗能的產品,也是用電大戶,只是使用者不會去講究所使用電的來源為何,而這正是執政者要政策溝通行銷的責任。

台南烏山頭水庫水面型光電完工併聯發電3年多,運作正常,水質也無異常。(資料照)台南烏山頭水庫水面型光電完工併聯發電3年多,運作正常,水質也無異常。(資料照)

在淨零碳排成為全球共識的當下,太陽光電系統無疑是能源轉型的重要關鍵,特別是它的發電成本已低於傳統發電成本。它以清潔、靜音、可再生的特質,逐步取代燃煤與石化能源。然而,社會上對太陽光電仍存有一些誤解或擔憂,其中最常見的質疑之一是「太陽能板會不會有污染?」、「會不會有電解液洩漏?」這些問題若未釐清,將影響社會對再生能源的信任與支持。

首先,早已沒有電解液洩漏問題,因為這是光電與電池的根本差異。許多人將「太陽能板」與「儲能電池」混為一談,導致誤認為光電板可能產生電解液外洩污染。

全台最大的台南鹽田光電場,光電板就如同常使用的面板螢幕。(資料照)全台最大的台南鹽田光電場,光電板就如同常使用的面板螢幕。(資料照)

事實上,太陽能模組主要由矽晶片、玻璃、鋁框、EVA封裝膠與背板材料構成,屬於固態結構,並不含液體電解質(如同常使用的面板螢幕)。

太陽能板運作的原理是光伏效應(Photovoltaic Effect),當陽光照射半導體材料時,電子被激發而形成電流,全程不需任何液態介質。因此,與含有電解液的鋰電池、鉛酸電池等儲能裝置相比,太陽能板根本不存在「洩漏」的可能。而在結構上,光電模組經由層層封裝,玻璃與EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)完全包覆內部電池片,使其即使在暴雨、颱風等環境下也不會滲出任何液體或重金屬物質。實際上,太陽能板的安全性與穩定性已經過國際IEC 61215、IEC 61730等嚴格測試標準驗證,包含溫度循環、濕熱、冰雹衝擊與絕緣耐壓測試等,證明其在長期戶外使用下不會對環境造成化學污染。

環境部表示,近5年烏山頭水庫的透明度介於1.4至1.8公尺,屬於台南各水庫前段水準,設置光電後也未有明顯變化。(資料照)環境部表示,近5年烏山頭水庫的透明度介於1.4至1.8公尺,屬於台南各水庫前段水準,設置光電後也未有明顯變化。(資料照)

抑有進者,太陽能板發電的關鍵變數係在日照與溫度的雙重考量,地區性氣候差異也影響發電表現,台灣南部全年日照時數約為北部的1.3倍,但高溫環境的效率損失也更顯著,因此在系統設計時必須綜合考量「光照潛力」與「溫度條件」的平衡。如此,未來若 AI、資料中心持續擴張、運算需求大增,nVidia 類型的公司電力負載可能不斷攀升,是否應以缺電的北部做為發電的場域?

再者,從開始就被規劃的沒有污染的綠能。若從整體生命週期(Life CycleAssessment, LCA)的角度觀察,太陽光電的污染風險遠低於傳統能源。

台灣南部全年日照時數約為北部的1.3倍,圖為台南鹽田蓋太陽光電場。(資料照)台灣南部全年日照時數約為北部的1.3倍,圖為台南鹽田蓋太陽光電場。(資料照)

燃煤發電每度電平均排放近1公斤二氧化碳,還伴隨重金屬與硫氧化物排放;相對地,光電板在製造階段雖需耗能,但其碳回收期通常只需2到3年即可抵銷生產過程中的碳排放。以模組壽命25年以上計算(這在科學上仍在創新進步中),整體碳排放量可比燃煤或天然氣低九成以上。再加上,光電轉換效率(係指模組將照射到其表面的太陽輻射能量,轉換成電能的那一部分比例)在市售的光電模組仍有很大的進步空間。此外,光電發電過程不排放廢氣、不產生噪音、不消耗水資源,對當地生態與居民生活干擾極小。對比燃煤電廠或核電廠所需的冷卻水與廢熱排放,太陽光電在運轉階段幾乎是「零排放」的理想能源型態。

導入地方價值共創機制,讓社區能分享收益並參與管理。其真正的挑戰則在太陽光電回收與循環利用。光電技術的永續性不應僅停留在「乾淨使用」階段,而要進一步面對「退役後如何處理」的挑戰。

花蓮縣秀林鄉太魯閣山區同禮部落民宿陸續裝設太陽能板,已擺脫黑暗部落的生活。(資料照)花蓮縣秀林鄉太魯閣山區同禮部落民宿陸續裝設太陽能板,已擺脫黑暗部落的生活。(資料照)

根據國際能源署(IEAPVPS)的推估,至2050年全球退役光電模組將達6,000萬噸;台灣在2035年前也可能產生約15萬噸廢棄模組。如何建立完善的回收體系,成為當前綠能政策的關鍵議題。

在技術面,台灣已有廠商如中砂、光群雷射等投入矽回收與再晶化研究,嘗試將回收矽重新製成太陽能電池片,形成「矽循環經濟」。環境部亦已公告「廢太陽能模組應回收項目」,要求業者繳交回收費並設置回收責任機制,以確保廢板不流入一般掩埋或焚化系統。另外,回收制度的落實不僅仰賴法規,更需社會共識。太陽光電的推廣象徵能源民主化的進程,許多屋頂型或社區型光電案場,皆由民眾、農民或學校共同參與。當光電系統的生命週期進入終點時,如何讓使用者理解回收的重要性、知道如何報廢與回收,也是一種公民責任公正轉型的延伸。

台南大學綠色能源科技學系主任傅耀賢團隊,展示以回收廢舊太陽能光電板搭建的太陽能屋,及回收的矽晶元等材料。(資料照)台南大學綠色能源科技學系主任傅耀賢團隊,展示以回收廢舊太陽能光電板搭建的太陽能屋,及回收的矽晶元等材料。(資料照)

要化解爭議,政策米克斯(Mix)設計必須結合「科技創新」與「生態治理」。隨著台灣邁向2050淨零排放,太陽光電被視為能源轉型的核心推手。然而,當光電設施不再侷限於屋頂與地面,而逐漸延伸到水庫、水塘與漁業水域時,如何在推動再生能源的同時,確保生態環境與地方社會的永續,已成為迫切的政策課題。這正是「環境與社會檢核制度設計」在浮動式太陽光電發展中應被強化的重要關鍵,這也是政府的主要責任。

強化水質與生態監測,公開數據供民眾檢視。台灣現行《環評法》對浮動式光電的規範仍屬模糊,缺乏針對水域能源開發的明確標準。現階段多數案場僅以「環境差異分析」替代完整環評,導致社會觀感上灰色的質疑。

這項「看似雙贏」的技術,其實仍需嚴謹的環境監測與法規評估,這也說明過去不正確的評估程序在這時代都需要重新思索。此外,目前尚未有針對浮動光電的生態監測指標(如溶氧量、微塑膠含量等)與社會影響指標(如漁業收益、社區參與率)的標準化規範。其制度缺口還包括:主管權責不明職權交疊、地方政府參與有限、資料未公開缺乏公眾監督平台。若不及早建立跨部門協調與檢核制度,水庫光電恐將陷入「綠能與環保生態對立」的社會對立中。

台南烏山頭水庫水面型光電完工併聯發電3年多,設置面積僅占水域1.12%。(資料照)台南烏山頭水庫水面型光電完工併聯發電3年多,設置面積僅占水域1.12%。(資料照) 然若浮板案場能與水庫原有的水力發電系統協調運作,形成混合發電(hydro和solar)或互補協調機制,可提升整體能源效率與調度彈性。因此在水庫這類公共資源上推動再生能源,更應秉持「預防原則」與「透明治理」,讓綠能真正成為兼顧生態、民意與永續的公共政策典範。針對若覆蓋面積過大,可能影響水體氣體交換與光線穿透,改變浮游生物群落結構;或是長期曝曬下,浮台材料可能釋出微塑膠或添加劑等,也需控管避免水質惡化等。

最後,太陽光電並非完美無缺的能源,但其的確是目前人類邁向淨零過程中最具可行性的途徑之一。社會應該將討論焦點從「會不會污染」轉向「如何更永續」。沒有電解液洩漏、沒有化學污染,這是光電的本質優勢;而如何設計完善的回收制度、降低材料耗損、延長模組壽命,建立全國性的光電模組回收資訊平台,讓每片模組的流向、回收率與再利用比例可追蹤。

南市經發局表示,針對汰換光電板,目前有外銷循環使用、回收及高溫焚化處理等方式處理。(資料照)南市經發局表示,針對汰換光電板,目前有外銷循環使用、回收及高溫焚化處理等方式處理。(資料照)

如此,太陽光電的綠色形象才能從「發電階段的潔淨」擴展到「生命週期的永續」。才是下一階段創新循環經濟的核心議題。

太陽能板的綠色價值不僅在於「無污染發電」,還在於「科學化配置」。唯有透過對氣候、日照與溫度的精準評估,搭配在地化設計與智慧監測,才能發揮太陽光電最大潛能,實現真正永續的能源轉型。唯有當「再生能源」與「循環經濟」結合,太陽光電才能真正成為地球永續的陽光產業。正如同陽光普照大地,能源轉型不只是技術革新,更是一場社會意識的覺醒——從消費者、業者到政府,共同打造一個不僅「乾淨發電」更能「永續回收」的未來。

(作者為國立清華大學永續學院永續長&教授)

自由開講》是一個提供民眾對話的電子論壇,不論是對政治、經濟或社會、文化等新聞議題,有意見想表達、有話不吐不快,都歡迎你熱烈投稿。請勿一稿多投,文長700字內為優,來稿請附真實姓名(必寫。有筆名請另註)、職業、聯絡電話、E─mail帳號。
本報有錄取及刪修權,不付稿酬;錄用與否將不另行通知。投稿信箱:LTNTALK@gmail.com

免費訂閱《自由體育》電子報

熱門賽事、球星動態不漏接

不用抽 不用搶 現在用APP看新聞 保證天天中獎  點我下載APP  按我看活動辦法

編輯精選

載入中