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在高速公路上架設太陽能板能否加速綠色能源供應?

瑞士南部城市馬提尼附近計劃在高速公路上架設太陽能電板,圖中是藝術家展現的這一試點計畫。 ©servipier Ag

要到2050年實現淨零碳排放,瑞士就需要加大太陽能的普及率,而在高速公路上架設太陽能電板聽似一個理想的解決辦法。可是要在這個阿爾卑斯山國啟動此類方案,依然是場硬仗。

此内容发布于 2022年01月20日 - 09:00

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Energypier是瑞士可再生能源領域的一家初創企業,其老闆洛朗·若斯潘(Laurent Jospin)有著遠大的眼光:在瓦萊州(Valais)沿羅訥河谷(Rhône Valley)伸展的高速公路上架設起太陽能電板和小型風力發電機,用來生產綠色能源、對抗氣候變化。

他堅信自己的這個高速公路太陽能試點項目具備了完美的地點與條件。擁有陽光充足的梯田式葡萄園與富饒果園的瓦萊州,也是瑞士日照最豐富的地區之一。

“我擔心我們正日益接近一種非常嚴峻的氣候狀況。而現在,我們卻沒有選擇正確的道路。我有孩子,所以我相信自己有責任做一些事,”他告訴瑞士資訊swissinfo.ch。

這位企業家希望在馬提尼(Martigny)附近的A9高速公路菲伊(Fully)路段搭建全長1.6公里的金屬框架結構,在上面安裝4.7萬個太陽能電板,以生產每年足夠提供1.2萬戶家庭使用的電力。 Energypier正在蘇黎世附近的高速公路上計劃另一個類似的試點方案,旨在滿足2萬戶家庭的用電需要。到實施第二階段時,他還準備在金屬結構旁邊安裝小型直立式風力發電機。

若斯潘確信自己能在全國各地擴增項目,來幫助推動可再生能源的發展。

瑞士政府承諾要到2050年實現淨零碳排放,太陽能是該戰略的一個主要綱領。隨著核能發電站逐步退役,可再生能源必須滿足日益增長的電力需求。 2020年的太陽能年發電量為2.61億瓩時(TWh),有關部門希望到2050年,太陽能年發電量可達341億瓩(TW)時。然而實施太陽能項目說來容易做來難。

若斯潘在自己的傳統太陽能、房地產與金融生意之外還經營著這家僱有10名員工的年輕初創企業,12年來,他一直在為實現自己的夢想而奮鬥。他的高速公路太陽能項目不斷遭遇各式各樣的行政障礙,以及地方、州和聯邦有關單位的質疑。

“項目申報手續相當複雜--一貫的層層通報瑞士行政作風,”他打趣道。

2018年,聯邦道路局總算批准他使用高速公路。要在A9高速公路上看到他架設起的太陽能電板,可能還得再耐心等上兩年。

“他們看到了好處,但卻總是為在道路上方架設別的東西而擔心,”他解釋說。有關部門擔心太陽能電板或者金屬結構的零件掉到來往車輛上,或者令駕車人不能專心開車。

至少從紙面上來看,在瑞士現有房屋屋頂和外牆上安裝太陽能電板,為滿足對太陽能日益增長的需求提供了長足的潛力。聯邦能源局指出,這些光伏電板可以分別生產500億瓩(TW)時和170億瓩(TW)時的電能。但政府表示,在高速公路上安裝太陽能板等其他“補充性”方案也同樣有必要,並準備向Energypier這類私營企業免費提供高速公路基礎設施。

籌資難題

雖然若斯潘的計劃最初遇到的障礙多跟安全與法律問題有關,但為他5000萬瑞郎(約合美金5392.58萬美元)的創新計劃找到投資商卻談何容易。好消息是,該公司目前正在為一份重要融資合同進行談判。

然而前路仍有數個障礙需要跨越。這個項目本身必須被納入該州主要基建規畫,而他將需要一份建築許可。如果一切能按計劃進行,那麼施工工作可能會在2022年秋季開始,菲伊的首個太陽能項目到2023年年底時將能竣工。

在歐洲大陸上,荷蘭、比利時、德國和西班牙等國也在考慮類似的項目。法國和美國則在對光伏板路面進行實驗。

隔音屏障上的太陽能板

巴塞爾鄉村州吉貝納赫(Giebenach)A2高速公路外面的光伏裝置。 OFROU

在Energypier緊鑼密鼓籌備首個試點項目之時,瑞士政府也做出決定修訂立法,鼓勵在高速公路和鐵軌隔音屏障--用混凝土、鋼材、木料和其他材料製作的屏障結構--上安裝太陽能電板。理論上講,這些太陽能板每年可生產100吉瓦時(GWh)電力--道路隔音屏障能生產55吉瓦時,鐵軌隔音屏障46吉瓦時,足夠2萬戶家庭使用。

瑞士高速公路上已有10個此類裝置,其他幾個國家也安裝了同類設施(見下面的圖表)。目前提契諾州洛迦諾附近正在規畫一個新的項目。

外部内容

儘管利用隔音屏障的概念聽似大有前途,但在這個人口稠密的地區,眾多制約因素限制了此類光伏裝置的總體影響。

聯邦委員會在最近的一份報告中寫道:“這類隔音屏障的可利用潛力僅佔全國房屋屋頂與外牆總利用潛力的0.15%。”

安全規則嚴格規定了哪裡能夠安裝此類電板。而額外研究與手續則使得每套太陽能隔音屏幕的造價比傳統隔音牆貴了3萬瑞郎(約合美金3萬2355元)。如果安裝方向不正確,那麼隔音屏幕上的太陽能板不但不會吸收車輛噪音,反而會反射噪音。這些電板也容易被盜或被蓄意破壞,還經常受到保護組織的批評。

儘管有這些難題,洛桑聯邦理工學院(EPFL)太陽能專家讓-路易·斯卡爾泰齊尼(Jean-Louis Scartezzini)仍然相信,這些類型的太陽能項目都值得去實施。

他告訴瑞士資訊:“我們需要用聰明的辦法把所有可利用的表面都利用起來,無論它是在高速公路上還是鐵路沿線。”他指出,裝配了太陽能板的首批隔音屏障的建成年份是1989年,安裝地點在格勞賓登州(Graubünden),如今沒有理由不使用現代技術來重新考慮這個理念。

雖有創新,但冗長而複雜

瑞士在太陽能方面是最富創新性的國家之一,國內頂尖研究機構及陽光動力號外部链接飛機等開拓性項目都證明了這一點。然而太陽能項目難以在全國普及的水準上取得突破,瑞士也遠遠落在其他歐洲國家後面。去年新安裝的太陽能電板總數較2019年增加近50%,但這10萬個太陽能發電裝置僅能滿足全國能源消耗的4.7%。該行業組織Swissolar曾在7月宣布,要想滿足可再生能源目標,那麼太陽能裝置數量必須增加15倍(多語)外部链接

聯邦有關機構堅稱自己做出了很多努力,尤其是通過建議修訂法律。政府今年還撥款4.7億瑞郎(約合人民幣34.69億元)用來鼓勵安裝小型和大型太陽能設備,並稱政府正在簡化手續。對《瑞士能源法》的修訂--例如鼓勵安裝大型太陽能設施及外牆太陽能板的經濟刺激措施--應能從明年起推動太陽能板的安裝數量。

在斯卡爾泰齊尼看來,政府對太陽能項目的支持依然過於緩慢冗長。

“他們雖在努力想辦法加快速度,”他說道,“但這是個優先順序的問題”。

他認為如果實施得力,那麼只要使用2%的平坦屋頂,就能實現瑞士需在2050年增加的太陽能發電量的一半。

住宅與樓房上的太陽能板

根據瑞士有關部門的說法,更為廉價高效、用來在家裡儲存綠色能源的電池應該也會鼓勵更多人為了自家的用電需要而安裝太陽能電板。

蘇黎世格林馬特(Grünmatt)住房合作社裡房屋屋頂上的太陽能電板,2021年3月。 © Keystone / Christian Beutler

對私人住宅房主和企業來說可能會是這樣。據報導,大型企業正在草擬零碳戰略,並在新樓房上安裝太陽能電板。但給需要翻修的舊樓房和公寓住宅安裝太陽能板,則是件複雜的事。

很多人以為在樓房屋頂安裝太陽能板就能解決能源供應問題,在若斯潘看來,這種想法其實不切實際。

“你永遠都不可能說服大家在使用壽命只有15年的屋頂上安裝使用壽命為30年的太陽能裝置,”他說道。

他補充說,就這方面而言,瑞士人比歐洲鄰居更加保守和小心翼翼。

“在所有的技術變革之中,他們希望搞清楚自己在安裝太陽能板時到底在做什麼,”這位瑞士企業家表示。

“不錯,我們能夠在公寓住宅、超市與樓房的屋頂上安裝更多太陽能板,但我們永遠無法成功安裝瑞士所需的一切。”

因此,他深信自己的高速公路太陽能方案才是答案。

若斯潘指出:“一旦我們做好了首個項目,解決了問題,顯示了其工作原理及工藝定義,那麼後續工作的進度就會快得多。”

取決於幾個試點項目的成功情況,Energypier估計,他們有可能在100-700公里的瑞士道路上安裝配備風力發電機的太陽能結構,屆時每年可以生產2.45-25.481億瓩(TW)時的綠色能源。

(譯自英語:于雷)

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