瑞士阿爾卑斯山脈裡的水上太陽能電站

紀堯姆·富克斯率先把漂浮式太陽能電池板計畫帶進瑞士阿爾卑斯山。 swissinfo.ch

世上首座高海拔漂浮式太陽能電站如今已投入運營，就建在瑞士阿爾卑斯山脈裡。根據該領域專家的看法，這種技術很可能會成為世界光伏產業的重要比重。

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“這個想法始於一次喝咖啡的時候，”紀堯姆·富克斯(Guillaume Fuchs)回憶道，“我們當時在考慮怎樣利用水庫來生產更多電力。那是2013年，已經有些正在進行中的漂浮式太陽能電站計畫。只是那時在阿爾卑斯環境下還沒有任何先例。”

我們約好在瓦萊州(Valais)的Bourg-St-Pierre村碰頭，這裡地處前往瑞意邊境大聖伯納德山口(Col du Grand-Saint-Bernard)的必經之路上。富克斯持有瑞士法國雙國籍，他是名技術工程師，在轉行至綠能領域前曾就職於汽車工業。

“我希望在更具永續性的領域工作，”他透露。他現在為Romande Energie電力公司效力，這家企業是瑞士法語區的主要電力提供商。

我們朝南開出十幾公里，進入一個漸漸展露出一派秋色的山谷。數分鐘後我們就到了圖勒湖(Lac des Toules)，一座位於海拔1810米、用來進行水力發電的人工水庫。富克斯開發的計畫–阿爾卑斯山脈中的首個漂浮式光伏裝置(多語)-就建在這裡。

“這裡有著極端的天氣狀況：大風、冰雪和從零下25度到30度的溫差。讓我感到幸運的是，跟我一起工作的人談論的不是問題，而是解決辦法，”他說道。

海拔1810米的圖勒湖是座高山水庫，這裡建有一座水電站。 swissinfo.ch

電力產量超過山谷

圖勒湖的太陽能電站包含1400塊電池板，安裝在36個用鋁合金與聚乙烯製造、結結實實固定在湖底的浮台上。目前電站的年產量超過80萬千瓦時(kWh)，大約相當於220戶家庭的用電量。

製造浮台與水下固定設施增加了成本，使得這座電站的前期投資高達235萬瑞郎(約合美金252.87萬元)，超過安裝在乾燥地面上的類似電站成本，但建造在高海拔人工湖上的光伏裝置有好幾個優勢。

富克斯解釋說：“這個高度的大氣層比較稀薄，因此紫外線也更強烈。太陽能電池板在低溫下其實發電效益更高，而且我們甚至還能利用雪地的反射光。”

這種電池板兩面都安裝了光伏電池，這意味著它們也能利用水面反射的光線，增加電力產出。

他指出：“相比安裝在山谷裡同樣規模的裝置，我們這裡能多生產50%的電量。”

經得起冰雪的洗禮

富克斯介紹說，這座阿爾卑斯山脈裡的太陽能電站2019年12月開始運營，已安然度過它的第一個冬季。冬天湖面結的冰層可達60厘米厚，但這個問題已經通過使用浮板解決了–每當水面凍結，浮板就會升高托起整個結構。到3月底水庫裡的水全部洩空之時，浮台就會停泊在水庫平坦的底部。

這個結構能支撐得住多至50厘米厚的雪層。即使雪下得太大，只要一出太陽，雪就會從電池板上滑落。

“電池板背面是發電裝置。如果它開始發熱，那麼附著的雪層就會滑脫。經過多次試驗，我們得出的結論是，37度的電池板傾角就足以讓雪層滑落，還不影響光伏電池的效能，”富克斯解釋道。

太陽能發電的未來

世界首個漂浮式太陽能裝置於2007年在日本建成，之後法、意、韓、西、美等國家也相繼推出同類計畫。目前世界各地已有100多個漂浮式電站投入運營，電力產量自2014年起也在不斷提高。

無論是工業化挖掘而成的水體(廢棄礦址)還是海洋表面，各式各樣的水體上都能安置電池板。世界最大的此類電站位於中國安徽，而歐洲之最則在法國南部的皮奧朗克(共有4.7萬個光伏電池板)。

安徽淮南的漂浮式太陽能電站建在以前的採煤沉陷區上，是目前世界最大的同類設施。 Chen Bin – Imaginechina

按照該領域參與者的說法，漂浮式電站確實是太陽能發電的未來，因為水能給電池板降溫，增加發電效益；而且它還能解決土地使用問題，因為建在水面上的太陽能電站不會佔用耕地或建築空間。

依據新加坡太陽能研究所和世界銀行共同發表的一份報告(英)外部链接，這種太陽能發電方式很可能在世界許多地方擴展開來。

優先考慮已有建築

富克斯與Romande Energie希望能繼續擴大這個試點計畫。如果試驗階段可以確認目前的發現結果，那麼阿爾卑斯山脈裡的首個漂浮式太陽能電站將得以擴建，覆蓋住圖勒湖三分之一的面積。屆時這個電站每年可以發電2200萬千瓦時，能夠滿足8000戶家庭的用電需求。

但這還不是全部。富克斯希望把他的技術應用到瑞士及至其他地方的湖泊之上，不過有些先決條件需要考慮。

“建太陽能電站的湖泊需能通車-因不可以位於自然保護區內，當然還得有足夠的光照條件，”他介紹說，“我們的調查研究發現，瑞士阿爾卑斯山脈中大概有10個湖泊可以安裝這種設施。”

圖勒湖上的計畫得到了世界自然基金會(WWF)瑞士分會的首肯，因為這個水庫已被用於發電，加上每年水庫裡的水要洩空一次，所以也不適合水生動植物生長。

不過，鑑於目前尚無研究表明此類裝置是否會影響浮游植物，因此各環保組織寧可看到其他的解決方案。瑞士自然保護組織(Pro Natura)的邁克爾·卡諾瓦(Michael Canova)告訴《新蘇黎世報》(Neue Zürcher Zeitung)，在用電池板覆蓋住大片大片的水庫之前，工程師們應優先考慮人口密集的已開發區域，在已有基處建設上安裝電池板，例如屋頂、牆面和停車場等。