日本未來隨地都可以發電?太陽能電池新技術用國產原料,還可避免被中國牽制風險

2024-10-29 13:00

? 人氣

手持「可彎曲太陽能電池」試作原型的積水化學工業森田健晴(筆者攝影,圖片來源:nippon.com)
手持「可彎曲太陽能電池」試作原型的積水化學工業森田健晴(筆者攝影,圖片來源:nippon.com)

新型太陽能電池製造商正關注那些無法安裝傳統的矽晶太陽能板且日照充足之處,例如工廠與倉庫屋頂。由於這些建築物的屋頂通常較薄且承重能力有限,所以大多設置輕量化的新型太陽能電池。如同積水化學在作為東京港玄關的東京國際郵輪碼頭所進行的實際驗證所示,此可彎曲特性使其足以貼附於柱狀等曲面結構上。

透過<Google新聞> 追蹤風傳媒

垂直牆面亦是傳統太陽能電池未能慮及的盲點。2028年度預計在東京日比谷(內幸町1丁目)再開發區域完工的43層超高層建築,將於外牆內側採用該公司的新型太陽能電池,打造一棟「發電大樓」。預計發電量將可超過1,000瓩。

東京內幸町1丁目街區開發計劃擬建高樓完工示意圖。(圖片來源:東京電力Power Grid)
東京內幸町1丁目街區開發計劃擬建高樓完工示意圖。(圖片來源:東京電力Power Grid)

此外,住宅外牆亦可加以利用。在多雪地區,屋頂太陽能電池往往難以發揮作用,然而若將其貼附於外牆,即使是短暫的晴朗天氣,亦可藉由反射光進行發電。

2050年之願景

由於生產設備投資及折舊率之故,導致「可彎曲太陽能電池」初期售價偏高。然而,隨著量產規模擴大,成本終將降低,有利推廣普及。東芝能源系統公司計劃盡快於2025至2030年度之間推出產品,預期至2050年為止,此技術將可廣泛應用於都會區各處。

「可彎曲太陽能電池」於都市區域佈設之未來願景圖。(圖片提供:東芝Copyright©2021-2024 TOSHIBA CORPORATION, All Rights Reserved.)
「可彎曲太陽能電池」於都市區域佈設之未來願景圖。(圖片提供:東芝Copyright©2021-2024 TOSHIBA CORPORATION, All Rights Reserved.)

價格親民之後,應用範圍將更加廣泛。該公司表示,於人力短缺的農業領域,可在溫室貼附「可彎曲太陽能電池」,藉此自動化溫濕度調控,以及無人機噴灑農藥與肥料,實現節省人力的目標。此外,若遇上重大災難,可以大量鋪設於地面充當緊急電源的「可捲曲太陽能電池」,亦在開發考量之內。

東芝能源系統公司曾與東京都合作,在溫室實際驗證「可彎曲太陽能電池」。(圖片來源:東京都農林綜合研究中心)
東芝能源系統公司曾與東京都合作,在溫室實際驗證「可彎曲太陽能電池」。(圖片來源:東京都農林綜合研究中心)

此外,東芝亦認為:「僅需適度的自然光,『可彎曲太陽能電池』即可於室內發電」(次世代太陽能電池事業策略組長櫻井雄介),並與東京都共同驗證室內發電的效率。將來預期可應用於窗邊或帷幕牆等採光良好處。

另一方面,太陽能電池可作為電動車(EV)輔助電源,以防突發斷電。部分混合動力車已可選配矽晶太陽能電池車頂,若採用「可彎曲太陽能電池」,重量更輕,可提升「電耗」(相當於燃油車的「油耗」)效率。出自於京都大學的新創企業EneCoat Technologies正與豐田汽車合作研發車載新型太陽能電池。

能源安全保障

包含太陽能發電等再生能源的普及,關乎能源安全之保障。

日本能源以火力發電為主,依賴進口石油、煤炭與天然氣等化石燃料。2021年度自給率僅13.3%,在經濟合作暨發展組織(OECD)的38個成員國中排名第37名,幾乎墊底。由於俄羅斯侵略烏克蘭的戰爭,導致原油價格飆漲,日本經濟深受其害。對於避免地緣政治風險,必然得提高自給率。

此外,傳統太陽能電池的發電材料──矽原料大多來自中國。相較之下,「可彎曲太陽能電池」主要原料為碘,日本產量高居世界第二。有別於美中對峙而導致半導體供應鏈中斷,採用國產原料可有效杜絕供應鏈斷裂之風險。

關鍵字:
風傳媒歡迎各界分享發聲,來稿請寄至 opinion@storm.mg

本週最多人贊助文章