地球之友|太陽能推動能源轉型

撰文:01論壇
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地球之友|洪藹誠博士

全球能源產業正經歷深切的變革,太陽能已成為全球最便宜的能源,超越了煤炭、天然氣甚至風能。薩里大學近期發表在《能源與環境材料》期刊上的一項研究表明,太陽能已從一種小眾解決方案發展成為全球邁向低碳能源轉型的重要基石。

研究顯示,在一些陽光最充足的地區,太陽能的發電成本已驟降至每單位電力僅 0.02英鎊,使其成為一種極具競爭力且可持續的傳統化石燃料替代方案。國際可再生能源署(IRENA)2024年的報告亦支持此觀點,指出太陽能光伏發電的平均成本比最便宜的化石燃料選項低41%。太陽能成本的急劇下降得益於光伏技術的進步以及高性能材料的開發,例如鈣鈦礦太陽能電池,這種材料顯著提升了效率和能量輸出。研究證實,採用三結鈣鈦礦矽串聯太陽能電池的效率可高達27.6%。

鈣鈦礦太陽能電池示意圖(圖片來源:沖繩科學技術大學院大學)

此外,推動太陽能快速發展的關鍵因素之一是鋰離子電池成本的顯著下降。自2010年以來,其成本已下降超過90%。如今,這些電池在太陽能發電系統中發揮著至關重要的作用,使得太陽能加儲能糸統得以蓬勃發展,從而有效解決太陽能間歇性發電的問題。透過儲存白天產生的多餘能量,這些混合系統即使在夜間或陰天也能確保穩定可靠的電力供應。

全球年度新增電池儲能總容量及每千瓦時已安裝電力儲能項目總成本(2010-2024)(圖片來源:國際可再生能源署)

儘管太陽能發電取得了顯著進展,但將其大規模整合至電網中仍面臨許多挑戰。在荷蘭和德國,高幅度的太陽能發電輸出有時會導致電網擁堵,即發電量超過了電網的有效分配能力,從而造成能源浪費並顯著降低運行效率。

2012年至2024年間荷蘭太陽能光伏的年度發電量(圖片來源:Statista)

應對這些挑戰需要加大對智能電網技術的投資,該技術利用即時數據和自動化來優化能源分配。結合人工智能的預測能力,智能電網有助於平衡供需,同時將能量損耗降至最低。此外,加強跨區域能源連接是另一項關鍵舉措,能實現不同地區之間的能源盈餘共享。

儘管技術進步正在推動太陽能革命,政策支持仍然是保持發展勢頭的關鍵。中國「十四五」可再生能源規劃和澳洲可再生能源目標(RET)等成功案例表明,明確的政策方向能夠吸引投資、促進創新,並加速再生能源的部署。

香港作為一個面積小且人口密度高的城市,在土地供應方面面臨限制,難以建設大規模的太陽能發電場或風力發電設施。為應對這一挑戰,加強與粵港澳大灣區周邊地區的合作,將有助於香港更有效地獲取可再生能源資源。這些合作對於香港實現碳中和目標至關重要,並將進一步推動區域的可持續發展。

實現全球能源轉型需要長期投入資源並促進國際合作。各國政府必須優先將可再生能源解決方案納入國家戰略,同時確保所有社區都能公平地獲取清潔能源。透過採用不斷進步的技術,全球可以顯著加快邁向可再生能源未來的轉型。

作者洪藹誠博士是香港地球之友首席政策研究員。

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