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那福忠,知名電子出版專家、網路作家。
   
  太陽能電廠
  那福忠 April 23, 2007
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   地球暖化日益嚴重,溫室效應氣體的大量排放,是主要因素,許多國家為了減少二氧化碳的排放,想盡辦法尋找替代化石燃料的能源。喊了幾十年的「無核」,面臨石油即將挖盡、燃油又製造二氧化碳的窘況,核能發電在兩害取其輕的情況之下,又有恢復的趨勢。氫氣燃料醞釀已久,這次紐約汽車大展,BMW 也展出一款氫氣與汽油雙燃料的高檔車,只是地球上沒有天然的氫氣,要從水分解,分解的過程也需要燃料,所以氫氣只能算是過渡性的燃料,除非使用沒有污染的燃料分解,否則沒有意義。

   汽車不一定用汽油做燃料,歐洲已經考慮在燃油裡加入少量酒精的規定;巴西由政府推廣種植玉米,來大量製造酒精,用作汽車燃油;美國更有人把炸雞剩下的油,作為汽車燃料,如果推廣,估計也可以節省百分之一的汽油。這些新的燃油雖然沒有污染,卻仍需要能源來製造,如果這些能源來自大自然,取之不盡、用之不竭,那才有實質的價值。風力、水力、太陽能,都是大自然的能源,葡萄牙的 Serpa 地方,最近就建造了一座到目前為止,全球最大的太陽能發電廠(如圖、點選放大)。

   通常的太陽能發電,都是小規模的,把小塊吸光板鋪在工廠或是住家的房頂上,作為輔助能源,節省一些電費,因為價格不便宜,以致經濟效益有限。但大規模的鋪設吸光板,形成一個發電廠,經濟效益就大得多了,葡萄牙的大型太陽能電廠,就是這麼設計的。這個電廠,由葡萄牙的 Catavento 與美國通用電器子公司 PowerLight 合作的,耗資 7500 萬美元,用了 52000 片吸光板,架在橄欖園上,佔地 150 英畝(約 60 萬平方公尺、18 萬坪),發電量 1100 萬瓦,可供應附近八千戶人家的用電。這八千戶用電如果來自傳統的火力發電,每年就要製造 13000 噸的二氧化碳,現在用太陽能,就減少了這麼多溫室效應氣體的排放。

   葡萄牙自己不出產能源,主要靠進口的石油,自 1990 年二氧化碳的排放量增加了34%,列為全球製造溫室效應氣體最快的地區之一,所以做了各種綠化能源的因應。葡萄牙面臨大西洋與地中海,陽光充足,用太陽發電適得其所,廠商技術、環保施工、加上 77% 民眾支持,從去年六月開始興建,今年一月就順利運轉。而政府的政策也極為明確,在啟用儀式上,政府就依法減免 380 萬美元的稅賦,以為獎勵。

   太陽能發電,把太陽光轉換成電能,這種稱為光電效應 (Photovoltaic Effect),早在一百多年前就發現,並有人試著製作太陽能電池,直到上一世紀五十年代,才製成現代化的太陽能電池。太陽照射到東西上,一部份光線被反射,一部份可能穿過這件東西如玻璃,另一部份被這件東西吸收,如果這件東西是半導體,那吸收來的光線就會破壞其穩定的狀態,觸動原子外層的電子,使之動盪,這時加一個電場,電子就開始流動,產生電壓,於是就有了能量。太陽能電池 (Solar Cell),就是依照這依原理製成的,所謂的吸光板,就是太陽能電池,通常是以矽為半導體的薄膜,加上電路製成的。

   歐洲的能源政策,看起來比別的地方積極也踏實,歐盟把目標放在 2020 年,希望屆時有 20% 的能源取自可連續補充的資源,像是水力、風力、太陽能,目前運用這些資源發電量,僅有 6%。葡萄牙人則雄心勃勃,要遠超出歐盟這個目標,總理 Jose Socrates 宣稱,葡萄牙要在三年之內,45% 的能源來自可連續補充的資源,這個太陽能電廠也發揮到最大產能,年產 2000 萬度的電力(一度等於一千瓦用一小時)。

   2004 年,德國興建了三座 1000 萬瓦的大型太陽能電廠,供應了幾千戶人家的用電,當時已經是全球最大的太陽能電廠了。現在葡萄牙運轉的 1100 萬瓦電廠,超過了德國,成為第一。只是這個第一不會太久,因為還有一連串更大的太陽能電廠,有的在興建、有的在規劃。依預估運轉時程為:

  • 2009 年底,加拿大安大略省,5000 萬瓦,由美國 SunEdison 與加拿大 SkyPower 合作。

  • 2010 年,葡萄牙 Moura 地方,6200 萬瓦,由西班牙 Acciona 公司製作。

  • 2011 年,中國敦煌,1 億瓦,由中國中濠能源公司投資。

  • 計畫確認但運轉日期未定的,有德國 Brandis 的 8000 萬瓦電廠,以色列 Negev 沙漠的 1 億瓦電廠,葡萄牙 Beja 的 1 億 1600 萬瓦電廠,以及美國新墨西哥州的 3 億瓦電廠。

   全球經過幾次石油危機,都在想辦法省油的技術層面渡過。這次石油漲價與地球暖化搭在一起,許多人頓時醒悟,不光是要節省用油,最好別再用油,從技術轉到策略。大型的太陽能電廠,似乎是個好的起頭。

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