許多人認(rèn)為可再生能源的發(fā)展，需要在如美國(guó)中西部一樣有廣大的沙漠提供大面積場(chǎng)地，美國(guó)中西部的諸多大型聚光式太陽(yáng)能發(fā)電計(jì)劃也的確占地廣大，但是太陽(yáng)能并非只有大型聚光式太陽(yáng)能發(fā)電，事實(shí)上，可再生能源是最能?化整為零?的能源。
以德國(guó)而言，2012年，其所有的可再生能源之中，有35%來(lái)自于個(gè)人，其中大部分是家戶屋頂裝設(shè)太陽(yáng)能電池，有11%來(lái)自于農(nóng)民，也就是說(shuō)在農(nóng)田既種田也?種電?，設(shè)置太陽(yáng)能電池，或是插上一只風(fēng)力發(fā)電機(jī)。個(gè)人與農(nóng)民加起來(lái)，將近占了德國(guó)可再生能源的半數(shù)。
無(wú)所不在、無(wú)孔不入的太陽(yáng)能發(fā)電
而太陽(yáng)能比起風(fēng)力發(fā)電，更能?無(wú)所不在?，一小片屋頂即可裝設(shè)，未來(lái)甚至連窗戶玻璃通通可以太陽(yáng)能發(fā)電，可說(shuō)不只是能無(wú)所不在，還能?無(wú)孔不入?。
聚光式太陽(yáng)能發(fā)電
太陽(yáng)能電板(photo credit: Courtesy of DuPont)
先從占地最大的聚光式太陽(yáng)能發(fā)電說(shuō)起，大型聚光式太陽(yáng)能發(fā)電的占地十分遼闊，以位于美國(guó)內(nèi)華達(dá)州的新月丘計(jì)劃來(lái)說(shuō)，占地1600英畝，約6.5平方公里，做個(gè)比較，臺(tái)北市中正區(qū)的面積為7.6平方公里，塞一個(gè)新月丘計(jì)畫下去就所剩無(wú)幾了。
目前還在建設(shè)當(dāng)中的新月丘計(jì)劃(photocredit:SolarReserve)
新月丘計(jì)劃預(yù)計(jì)年發(fā)電量5億度，可供應(yīng)7.5萬(wàn)戶使用，一樣以臺(tái)北市中正區(qū)比較，臺(tái)北市中正區(qū)有6.4萬(wàn)戶，也就是說(shuō)，如果在臺(tái)灣設(shè)一個(gè)新月丘計(jì)劃，供應(yīng)完中正區(qū)，電力也所剩無(wú)幾了。用一個(gè)比中正區(qū)小一點(diǎn)的面積只能供應(yīng)一個(gè)中正區(qū)再多一點(diǎn)，看來(lái)聚光式太陽(yáng)能發(fā)電只有地廣人稀的國(guó)家才能使用?
當(dāng)然不是。聚光式太陽(yáng)能發(fā)電并不是只有大型計(jì)劃，如新創(chuàng)企業(yè)Thermata就瞄準(zhǔn)以往大型計(jì)劃無(wú)法進(jìn)入的商機(jī)，包括廠房樓頂?shù)鹊取?/p>
使用定日鏡，隨時(shí)找到光源
聚光式太陽(yáng)能需使用定日鏡，也就是說(shuō)跟著太陽(yáng)改變角度，以隨時(shí)都把陽(yáng)光聚焦在發(fā)電塔頂，以往定日鏡系統(tǒng)得建立程式、輸入太陽(yáng)軌道，再透過(guò)密密麻麻的訊號(hào)纜線，連到每一面反射鏡，還要有電力纜線連往反射鏡上的馬達(dá)，讓反射鏡照著預(yù)想的太陽(yáng)軌道運(yùn)轉(zhuǎn)。
Thermata 則使用攝影機(jī)來(lái)判斷反射鏡的角度，每個(gè)反射鏡上有四個(gè)角度略有不同的小鏡子，從攝影機(jī)拍攝小鏡子的反光狀況，就可知道鏡子該往哪個(gè)方向調(diào)整。反射鏡以8面為一組，設(shè)有2瓦的小太陽(yáng)能電板，可自己供應(yīng)電力，就不用架設(shè)電力纜線;每一組反射鏡也內(nèi)建無(wú)線網(wǎng)絡(luò)芯片，來(lái)自攝影機(jī)的校正角度訊號(hào)，以無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳給反射鏡，不用架設(shè)訊號(hào)纜線。如此一來(lái)，反射鏡就能模組化、輕量化，以往需要線路工程師架線，現(xiàn)在只需要搬運(yùn)工人將模組搬至定位即可。
模組化以后，不僅可減少安裝成本，也能適應(yīng)各種不同的空間。如工廠樓上可以放滿反射鏡，只需在廠房邊加蓋一個(gè)發(fā)電塔，就能使用聚光式太陽(yáng)能發(fā)電。
連最占空間的聚光式太陽(yáng)能發(fā)電都能進(jìn)入更多地點(diǎn)，原本就可化整為零的太陽(yáng)能電池更不用說(shuō)了，在美國(guó)，太陽(yáng)能電池正快速?入侵?加州居民們的住宅屋頂，而且，還免費(fèi)，天底下有這么好的事?
你家屋頂借我，電力就打折便宜賣
這不僅來(lái)自于科技的進(jìn)展，還來(lái)自創(chuàng)新的商業(yè)模式，像SolarCity這樣的太陽(yáng)能電池租賃業(yè)者，是加州住宅太陽(yáng)能發(fā)電的一大推手，SolarCity免費(fèi)幫用戶安裝太陽(yáng)能電池，之后每個(gè)月收取租金，用戶則用太陽(yáng)能電池發(fā)電省下來(lái)的電費(fèi)來(lái)繳租金，SolarCity還負(fù)責(zé)維護(hù)，這樣SolarCity有什么好處，豈不是?佛心來(lái)的??
原來(lái)是世界各國(guó)進(jìn)行寬松政策，國(guó)際資金浮濫，利率低檔，許多資金又被金融泡沫嚇怕了，想找有穩(wěn)定收益的投資標(biāo)的，SolarCity的商業(yè)模式就是有穩(wěn)定的租金收入，所以雖然目前還在虧損，卻屢次募資都能成功，目前還正在大肆擴(kuò)張租賃規(guī)模呢，所以這或許可說(shuō)是資本主義的恩賜。
但只裝在屋頂，終究面積有限，要是每扇窗戶，或是玻璃帷幕辦公大樓，都可以裝上太陽(yáng)能電池發(fā)電，那發(fā)電面積不就更大了嘛。看到此，你是不是想說(shuō)：笨蛋!那窗戶不透光，豈不是永遠(yuǎn)黑鴉鴉?
透明太陽(yáng)能電池，將看不到的光轉(zhuǎn)換成電力
新創(chuàng)事業(yè)UbiquitousEnergy正打算解決這個(gè)問(wèn)題，開發(fā)透明的太陽(yáng)能電池，但透明?光都透過(guò)去了，怎么發(fā)電?所謂透明，其實(shí)是可見光可透過(guò)，對(duì)我們的眼睛來(lái)說(shuō)就是透明了，但可以利用眼睛本來(lái)就看不見的紅外光與紫外光來(lái)發(fā)電。
目前UbiquitousEnergy技術(shù)尚未成熟，只利用紫外光發(fā)電，轉(zhuǎn)換效率約只有2%，但若能同時(shí)利用占45%的紅外光，那可以產(chǎn)生更多電力，研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為若達(dá)到10%的轉(zhuǎn)換效率，就能開啟許多應(yīng)用空間。
臺(tái)灣透明太陽(yáng)能發(fā)電窗，已進(jìn)入開發(fā)量產(chǎn)階段
不僅是國(guó)外的新創(chuàng)公司往這個(gè)方向研究，臺(tái)灣的工研院也開發(fā)出透明太陽(yáng)能發(fā)電窗，目前已經(jīng)技術(shù)移轉(zhuǎn)給暉光日新與奇菱科技，合作開發(fā)量產(chǎn)。
臺(tái)灣科技大學(xué)材料科技研究所副教授楊錦懷也研發(fā)“三機(jī)一體光電玻璃”，同樣是透明但可太陽(yáng)能發(fā)電，在外層表面更涂有奈米光觸媒，可分解表面的臟污，下雨時(shí)可自動(dòng)清潔，保持玻璃干凈，也維持發(fā)電效率，除了應(yīng)用于大樓以外，更計(jì)劃研發(fā)車用產(chǎn)品，讓車窗也能發(fā)電。
太陽(yáng)能發(fā)電的場(chǎng)地，也是成本之一，但未來(lái)太陽(yáng)能會(huì)往?無(wú)所不在?的方向發(fā)展，朝向分布式的思維發(fā)展，太陽(yáng)能發(fā)電會(huì)位于工廠樓頂、住宅屋頂、甚至每扇窗戶，和電動(dòng)車的車窗上，直接供應(yīng)用電，減少對(duì)電網(wǎng)供電需求。而非傳統(tǒng)大電廠的思維：蓋一個(gè)大場(chǎng)地布滿太陽(yáng)能電池，用密密麻麻纜線連接，再拉出輸配線接上電網(wǎng)，又由電網(wǎng)輸配到家戶。
如此一來(lái)，太陽(yáng)能還可省下輸配網(wǎng)絡(luò)的成本與損耗，而在成本上更為有利。
