高速公路、隔音牆都能架設太陽能光電板!瑞、荷等國將交通要道變成發電廠

文/Simon Bradley;翻譯/于雷

要在 2050 年實現淨零碳排放,瑞士就需要提高太陽能的普及率,在高速公路上架設太陽能電板聽起來像是一個理想的解決辦法。可是要在瑞士這個阿爾卑斯山國啟動此類方案,依然是場硬仗。

Energypier 是瑞士可再生能源領域的新創企業,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) 綿延的高速公路上架設起太陽能光電板和小型風力發電機,用來生產綠色能源、對抗氣候變化。

他堅信這個高速公路太陽能計畫坐擁完美的地點與條件:陽光充足的梯田式葡萄園與富饒果園的瓦萊州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》。

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 也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計畫來協助推動可再生能源的發展。

 瑞士南部城市馬提尼預計在高速公路上架設太陽能光電板,此為示意圖。 ©servipier Ag

高速公路太陽能計畫遭遇各種質疑

瑞士政府承諾要在 2050 年實現淨零碳排放,太陽能是該戰略的主要核心。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 名員工的年輕新創企業,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計畫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。

「計畫申辦手續相當複雜—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,但要在 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。

根據書面資料,在瑞士現有房屋屋頂和外牆上安裝太陽能電板極具潛力,能滿足瑞士對太陽能日益增長的需求。聯邦能源局指出,這些光電板可以分別生產 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。

籌資難題獲解,全球皆有成功案例

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,但要為 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礎建設規劃,而他將需要一份建築許可。如果一切能按計劃進行,那麼可能會在 2022 年秋季開始施工,菲伊的首個太陽能案場到 2023 年年底時將能竣工。

歐洲的荷蘭、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電板路面進行實驗。(實際案例請看 euronews 的影片,德、比、荷三國共有 80 萬公里長的路面裝設太陽能相關設施。)

隔音牆上的太陽能板大有可為

在 Energypier 緊鑼密鼓籌備第一個試點計畫之時,瑞士政府也決定修訂立法,鼓勵在高速公路和鐵軌隔音牆—用混凝土、鋼材、木料和其他材料製作的隔音結構–上安裝太陽能光電板。理論上這些太陽能板每年可生產 100 吉瓦時 (GWh) 電力–道路隔音牆能生產 55 吉瓦時,鐵軌隔音牆 46 吉瓦時,足夠 2 萬戶家庭使用。

瑞士高速公路上已有 10 個這類裝置,其他幾個國家也安裝了同類設施。目前提契諾州洛迦諾附近也在規畫一個新的項目。

歐洲各國在高速公路隔音設備上安裝太陽能光電板的數量。

儘管利用隔音牆設備的概念聽起來大有前途,但在這個人口稠密的地區,眾多制約因素限制了此類光電板裝置的總體影響。聯邦委員會在最近的一份報告中寫道:「這類隔音設備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,增加的研究經費與程序使得每套太陽能隔音設備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,那麼隔音設備上的太陽能板不但不會吸收車輛噪音,反而會反射噪音。這些光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,這些類型的太陽能計畫都值得去實施。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,安裝太陽能板的首批隔音牆設備在 1989 年完工,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。

巴塞爾鄉村州吉貝納赫(Giebenach) A2高速公路外面的太陽能裝置。 OFROU

太陽能光電雖有創新,但要擴大仍有困難

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飛機等開拓性項目都證明了這一點。然而太陽能計畫的普及率難以突破,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。

聯邦有關機構堅稱已做出許多努力,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 5.2 億美元)鼓勵安裝小型和大型太陽能設備,並稱政府正在簡化手續。《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,政府對太陽能計畫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。

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

住宅與樓房屋頂的太陽能板

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。

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,並在新建大樓屋頂安裝太陽能光電板。但要在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數量。」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:「一旦我們完成第一個計畫,解決了問題,顯示其工作原理及技術,那麼後續工作的進度就會快得多。」

取決於幾個試辦計畫的成功情況,Energypier 估計,他們有可能在 100 到 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 億瓩時的綠色能源。

本文經《Swissinfo《瑞士資訊》中文》授權轉載,原標題:在高速公路上架設太陽能板能否加速綠色能源供應?

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