光伏發電的挑戰 (廖錦興博士)
對於珍惜愛護地球的環保人士來說,推動環保是永不休止的,近年電動車的普及發展令人鼓舞。電動車是否完全環保雖有爭議,但比起傳統燃油車已有大進步。應對氣候變化需要全面行動,推動循環經濟、減排計劃乃至立法皆刻不容緩。在維持人們正常生活環境的同時,發展綠色能源亦至關重要。然而,現行綠色能源面對什麼挑戰?
綠色能源種類繁多,包括水力、風力、太陽能、地熱、海潮、海水溫差發電等。這些以自然資源產生能源的方法受限於環境條件,如水力、風力、太陽能資源必須有充足的相關自然能源及儲存系統,而海潮產能則欠缺穩定性等。當中太陽能板(又稱光伏發電)廣受各國推動及鼓勵使用,學校、商廈、工廠和政府大樓都安裝了太陽能板。在香港,除供應自用,還可以售賣能源予電力公司。
太陽能行業在各國減排目標及政策的引導下迅速發展。據Fortune Business Insight數據,2022年全球太陽能產業規模約2348億美元,預計2029年將達到3738億美元。搜狐網在今年初報道全球太陽能電池板需求中,作為世界工廠的中國佔36.4%,歐洲和美洲分別是16.8%和17.6%,而中國太陽能電池板製造能力佔84%,遠超第二位亞太地區的9.1%。
2018年,加拿大《自由報》分析太陽能電池板對環境的利弊,指出太陽能電池板的製造材料和廢料問題不容忽視。太陽能電池板使用壽命約20至30年,其生產力和效能隨時間下降,高昂的回收成本令它們最終成為廢料。
根據分析,截至2016年,全球約有25萬噸太陽能電池板廢料,估計到2050年更急增至7800萬噸。太陽能電池板生產材料含有害化學物質,若未經回收系統安全處理,有毒物質可能會滲入土壤,嚴重影響環境。雖然華盛頓州是美國唯一強制制定回收計劃的州份,但已有7間製造商因無法負擔回收成本而結業。
太陽能電池板回收問題尚待解決,香港科研機構致力改進效能,以提升發電量。香港理工大學土木及環境工程學系副教授王鵬團隊的報告指出,太陽能電池板過熱導致發電效率大幅下降。團隊於是研究出創新方案,在電池板上安裝由聚丙烯胺–碳米管基質與氯化鈣組成的混合水凝膠冷卻劑,可吸取濕氣降低板溫,提升發電量近20%。
縱使太陽能板技術成熟並全球大量使用,但仍不足以解決氣候變化。筆者認為兩害取其輕,不論是太陽能電池板或汽車鋰離子電池,比起石化產品對環境污染,仍是十分可取的。