廢核不可單靠太陽能 「風光」互補走出台灣綠能世代 | 台灣環境資訊協會-環境資訊中心

廢核不可單靠太陽能 「風光」互補走出台灣綠能世代

建立於 2016/11/04
作者:柯妤萱

台灣政府已於2016年六月宣示,2025年的太陽能安裝容量落在20GW。太陽能的架設速度遠快於興建核電廠與價格低於燃油是兩項優勢,然而太陽能的用途、安裝與廢料處置仍待斟酌。

夏日炎炎好發電

太陽能發電在台灣可用以舒緩尖峰用電,減輕炎夏午時的供電負擔。此時同樣供給尖載發電的燃油成本是3.5至4.5元/度,發電成本最高的輕柴油則是10元/度;而根據台塑推估,太陽能發電成本約2.8元/度 [1],故太陽能發電在尖載用電上具成本競爭力,也適合為離島偏鄉所用。太陽能又適用風光互補配置,與風電互相搭配。

圖1:2015年德國每月發電量。綠色區為風電量,黃色區為太陽能電量。圖片來源:Fraunhofer

以去年的德國為例,風強的冬季擁有較大的發電量,風小時的夏季則由太陽能補上。台灣的冬季剛好盛行東北季風,離岸風電的潛力又有23GW [2],搭配政府的太陽能宣示,原本可望將電力結構汰舊更新,廢棄傳統的基載觀念。但此時仍有許多綠能相關法規與基礎設施待補齊,風光互補的黎明未現。

發電不如耗電? 洗刷太陽能汙名

有論者批評太陽能的發電量低於製造面板花費的電量。但美國再生能源實驗室(NREL)早在12年前便已估計,太陽能面板在4年內即可平衡製造期間耗費的電量。據2012年史丹佛大學研究,太陽能面板達成淨發電的機率超過50%。

2016年修訂的德國弗勞恩霍夫協會太陽能系統研究所報告估算,以全球總水平輻射量平均的1055 kWh/m2來論,太陽能廠只需費時兩年就能平衡製造期耗費的電量。故德國面板的壽命若有20年,則可產出10倍於耗電的發電量。中國的數字則是15倍 [3]

農地種電× 閒置工業區發電○

台灣的天候高溫多濕、多塵,時有強颱,對面板製造、安裝的要求頗高,切忌偷工減料。施工不良的面板屢屢因颱風受損,只會損害綠能的形象,無法發揮教育民眾的功能。政府未統一施工標準前,太陽能面板安裝是否能有保險公司等角色涉入,一方面提高綠能的相關經濟效益,又能藉保險之力確認施工品質。

太陽能發電雖然屬於形象正面的綠能,但一旦將面板裝設於農田,就有炒作農地的疑慮。考慮到台灣的糧食自給率甚低,就算是受污染農地也該優先整治,農地農用為上。一旦開放任何農地施作太陽能廠,便有無心耕作者以發電為名先行佔用,卻是寄望有朝一日將田地更改地目、另作他途 [4]

此外,由於農地缺乏饋線無法將產出電力併入電網,在農地設置太陽能電廠遠比工業區不易。國家擁有的閒置工業區已備有饋線,因此屬意太陽能者仍有地可用。

太陽能廢棄物 回收達九成

此外,除役後的太陽能面板處置費遠低於核廢料最終處理費,也是一項優點。芬蘭安克羅核廢料儲存場就需花費286億元台幣。然而,太陽能廢棄物處理的問題在一個世代內就需面對。2050年,全球太陽能面板廢棄量就會達到170萬公噸,約是現在的39倍,可謂成長迅速。

太陽能廢棄物成場趨勢。圖片來源:Irena "End-of-Life Management: Solar Photovoltaic Panels"

根據歐盟的技術報告,面板的廢棄物會被分拆成可供回收的金屬與玻璃,採用新技術的回收率可破九成。但台灣尚未針對如何處置太陽能面板廢棄物做出規範。核廢料尚且有後端基金來支撐最終處置,若對太陽能售電採類似機制或對面板販售課稅,才能為了不遠的將來預先準備處置費用。

圖3:面板的廢棄物會被分拆成數種可供回收的金屬與玻璃。圖片來源:Analysis of Material Recovery from Silicon Photovoltaic Panels

台灣太陽能下一步 廢棄物處置

太陽能在台灣可用來供應夏季尖載所需,但難以藉此廢核。非核家園固然需要日光的垂青,但發電主力是以離岸風電或地熱電廠為主的大規模集中式再生能源。小型屋頂太陽能躉購電價高達6.42元/度 [5],且成本趨勢難以下降,若台灣能源系統轉為以分散式小型太陽能為主,不但有零售電價大漲之虞,也將威脅弱勢民眾生存。太陽能發展應該考慮商業規模,以地面型或大量鋪設為宜。

台灣應付能源難題時也不該犧牲農地。而且,一旦裝設20GW的太陽能電廠,二十餘年內就需處置如此大量的除役面板,趁早規劃才不會債留子孫。希望社會敦促政府即時推動合理的能源轉型,務實面對綠能的長短,以免讓下個世代缺糧又負債。


【註釋】

  1. 台電:〈電價成本〉
    響應政策 台塑砸1億裝太陽能板
    尖峰發電成本每度50元?台電:最貴10元
  2. 離岸風力發電規劃場址申請作業要點
  3. What is the energy payback for PV?
    The Energy Balance of the Photovoltaic (PV) Industry: Is the PV industry a net electricity producer?
    100問讀懂分布式能源之①——原理意義、資源應用篇
  4. 污染農地直接判死刑 不整治改種太陽能?
  5. 中華民國一百零五年度再生能源電能躉購費率及其計算公式