專欄文章

前些陣子公投剛結束，其中對於發電一項就佔了3案公投，可見議題的熱度，不論公投結果與接下來的政策該怎麼配合、執行，大家共同關心的發電造成汙染問題則是一直以來都在環保議題的討論核心。這幾年，煤電廠所造成的空氣汙染問題有愈來愈明顯、嚴重的現象，尤以台中及高雄地區受影響最多。而核電儘管是最符合經濟效應的發電方式，但在日本核災後，國際的正反聲浪日漸高漲，民間與政府也因此積極尋求乾淨、安全的其他發電方式，希望在民生用電得以維持的情況下、減緩生態與安全的犧牲。

上一篇專欄我們提到了離岸風力發電，正是因為台灣的國土位置挾著季風氣候的地利之便，已成為政府與業界專注的目標。但除了風力發電以外，約莫十年前最火熱的太陽能發電、以及水力發電，也是載譽國際的綠能發電。這一次，我們來了解一下太陽能與水利發電的原理、以及各國成功應用的例子吧。

太陽能發電主要分兩種形式，一種是利用半導體的光電效應直接吸收太陽能並發電的光電池、另一種是利用集光技術加熱鍋爐進而產生蒸氣發電的集光型太陽能。前者的發電門檻不高，只要有陽光，就能產生電能，所以我們最常接觸的舉凡電子計算機等等工具，都是配製這樣的光電池板；然而後者則需要大片土地，而若土地的經濟成本高，則沒辦法符合效益，向台灣這樣地狹人稠的地方，顯然無法發展後者。而目前台灣無法大量運用光電池在民生發電上的主要原因，則是太陽能板轉換的效率以及鋪設密集度，沒辦法負擔台灣大部分的居住用電。就算在全台的住宅頂樓都鋪設太陽能光電池板，發電的覆蓋率也僅77%，相較不彰。

太陽能光電板將陽光轉換成電能，過程乾淨無汙染。

但國外可是有太陽能發電成功的例子！素來積極發展再生能源的日本，在2016年已將讓太陽能的發電量佔全國綠色發電量的95%，發電規模為8.6GW(1GW=10億瓦)，而這樣的數據表現也讓日本超越了原本的太陽能發電大國德國，成為全球第二大的太陽能發電國。

而第一大國可能許多人想不到，是人多地大的中國！中國為了推動太陽能發電，推行了補貼政策，除了政府的補貼以外，太陽能技術也漸漸邁入穩定期，太陽能板與發電模組的價格年年降，也因此讓中國在2013至2017年間，每年都能繳出需求增長20%的成績單。不過今年補貼政策擬修改，過去各國皆因補貼政策得以衝刺發展太陽能發電，在擺脫補貼後的太陽能發電市場，是否還能維持過去的成長力道，還有待觀察。

同樣貴為綠色發電，水力發電其實更依靠環境條件。水力發電的原理很簡單，利用水位的落差在重力下流動，水流推動輪機旋轉，進而帶動發電機發電。但要能夠讓發電成立，首先要有大型的地勢落差、以及大量的水源經過，才能夠形成這樣的發電條件。所以至今水力發電多以水壩的方式運行著。

水力發電利用水位的高低差，將勢能轉成動能，推動發電機發電。

而水力發電成功的案例可不少，但有個國家可能令人耳目一新─以幸福、純樸著稱的不丹。在不丹的憲法中就明訂60%的國土應該在林木的覆蓋下，限制了會破壞環境等的建設發展。也因此，綠色發電絕對是不丹電力來源的首要之選。不丹幾乎所有的電力都來自於水力發電，而他們的水壩發電量甚至多到還能出售給鄰國。據統計，2016年時，不丹的出口額中貢獻最多的，就是水電，佔該國出口額的32.4%，也佔了國內生產總額的8%。

水力發電其實也有不少環境爭議，包括破壞了原始棲住的生態系等等。但若是能盡可能只挑選擁有天然地勢之便的地區進行水力發電的規劃，而非強行在生態系密集處建壩，也許能減少環保團體在生態與減汙染間的掙扎。

綠色發電的形式有舊有新，但無論新舊，使用的目的都是希望能替代傳統的火力發電，讓人類的必須生產與環境能夠共存。我們多數人沒有辦法親自參與綠色發電政策的擬定與執行，但身邊不乏非政府組織積極提倡著。把握機會詢問、主動上網搜尋相關訊息，讓自己能持續關注綠色發電，就在給予我們環境一個永續維持的期許了。

參考資料：
關鍵評論網｜不要核電、又不要燃煤的台灣，電力從「屋頂」來夠嗎？
科學人雜誌｜台灣如何利用太陽能發電？
科技新報｜法國研究：日本太陽能超越德國，居全球第二
科技新報｜唯一負碳排國家，不丹藉水力發電養國