装机容量12年增加千倍 寻找岛国空间留住太阳能源

近年来，本地越来越多建筑物在屋顶上铺设一排排的太阳能板，形成一道“绿色”风景线。

相较于其他洁净能源如风力或水力发电，以目前的技术和经济效益来说，采用太阳能是新加坡最佳的选择。

虽然靠近赤道阳光充沛，不过我国人稠地少，要腾出空间大规模安装太阳能光伏系统采集太阳能，须有妥善规划。我国的目标是在2030年达到2千兆峰瓦的太阳能装机容量，主要的空间将来自屋顶、暂时空置的土地、蓄水池和海面。

新加坡也努力推动研发项目，希望在未来能把一些新颖的概念转换为实用空间。

虽然不像其他国家拥有大片土地或沙漠，但新加坡并未放弃推动洁净能源转型目标，我国的太阳能装机容量在过去12年就增加超过千倍。按照目标，这个数字还会继续攀升，只不过要到哪里去找适用的空间安装太阳能板，将是一项挑战。

2008年我国的太阳能装机容量只有0.4兆峰瓦（megawatt-peak，等于0.0004千兆峰瓦）。直到2013年才出现较大规模的装置，当时乌鲁班丹的吉宝西格斯新生水厂上，安装了1兆峰瓦的太阳能光伏系统。

此后发展加速，截至去年，太阳能装机容量达到427.6兆峰瓦（约等于0.428千兆峰瓦），比2008年多了超过千倍。

政府定下目标，要在2025年把装机容量提升至1.5千兆峰瓦（gigawatt-peak），到2030年进一步推高至2千兆峰瓦，相当于我国到时总电力需求的3％。政府于2017年成立国家能源转型署，隶属于能源市场管理局，通过这个中枢机构规划各公共部门的能源发展项目，包括组成“新加坡能源故事”的天然气、太阳能、区域电网，以及低碳替代能源。

能源转型署署长杜伟坚接受《联合早报》访问时说，能源是一个跨部门课题，该署以“全政府”的方针制定策略，再把要达成的目标分散给各部门去执行。

“以太阳能为例，我们清楚哪些地方可以安装太阳能系统，不同空间归不同部门管辖，所以我们就请相关部门在所负责的领域推动太阳能计划。”

除了确保善用所有可用的空间，他指出，能源转型署也须考虑一些系统上的问题，比如当大量太阳能输入电网时，怎么维持电网稳定。

目前，本地大多数太阳能系统都安装在屋顶上，包括组屋、政府大楼、学校和私人建筑等，其次则是在蓄水池和海面。一些大型政府项目包括建屋发展局和经济发展局领导的SolarNova计划、公用事业局今年将在三个蓄水池完成共63兆峰瓦的太阳能板装置。

新加坡现在的太阳能装机容量仍不到2025年目标的三分之一。对于接下来还能在哪里扩充，杜伟坚说：“公共和私人建筑的屋顶仍将是主要空间，剩余的1千兆峰瓦中，估计一半以上会来自屋顶上安装的太阳能系统。”

位于兀兰岸外的离岸浮动光伏系统今年3月竣工，他透露，未来也会有更多类似项目，浮动光伏系统会从内陆的蓄水池扩充至海上。

根据新加坡太阳能研究院去年公布的《更新版新加坡太阳能蓝图》，从技术层面而言，本地太阳能装机容量有可能在2050年达到8.6兆峰瓦。

蓝图主笔、太阳能研究院副总裁雷拓博士（Thomas Reindl）认为这并非遥不可及。他解释，现有目标是在2030年达到2千兆峰瓦，之后还有20年时间可以利用各种创新科技助新加坡充分发挥潜能，包括到时可把旧系统更换成能量转换效率更高的新系统。

太阳能板的价格也已大幅度降低，他说，相较于10年前，占据全球市场约95％的硅制太阳能板，价格跌了超过八成，而且生产成本可能很快会降至最低点。

“这得力于科技不断创新，加上大量生产提升成本效益。单是去年，全球的装机容量就达135千兆峰瓦，总容量现为760千兆峰瓦。其他国家的需求激增，进而让新加坡从较低价的太阳能板中受益。”

除了屋顶、蓄水池和海面，土地稀缺的新加坡唯有不断探索和研发新科技，才可能在未来腾出更多空间装置太阳能光伏系统。

其中一项科技就是利用建筑外墙的空间。虽然我国10多年前已开始测试光伏建筑一体化（Building Integrated Photovoltaic，简称BIPV）技术，不过有关科技至今仍未普及。

新加坡太阳能研究院副总裁雷拓博士受访时解释：“光伏建筑一体化的设置成效没那么理想。因为新加坡靠近赤道，中午日照最强的时候太阳位置过高，因此垂直外墙所得的太阳辐照度，平均只有屋顶的一半。”

太阳辐照度（irradiance）指的是一个面积在某个时间内吸收的辐射能量。雷拓说，若为了顾及外墙美观而改变太阳能板的颜色，就会影响其能量转换效率。标准太阳能板是深蓝或黑色。

此外，要利用现有建筑外墙，就须进行大规模改造。雷拓指出，比较理想的做法是在建造新建筑外墙时，以太阳能板取代一般建材，虽然成本比较高，但是25年下来可以生产很多电力，两者抵消后，最终成本将低于普通建材。

至于其他研发中的科技，国家能源转型署署长杜伟坚透露，他们在研究怎么把太阳能光伏系统与农业结合，在户外农场上方设置太阳能板，但同时仍能让足够阳光照射在植物上。这个项目还处于起步阶段。

《更新版新加坡太阳能蓝图》也提出其他可能，包括用太阳能板建成基础设施如隔音板，或是为公路加盖，不过这些新颖的概念都还须经过大量研究。

本地最大太阳能供应商星生能源集团（Sunseap）受询时指出，从商业可行性来说，目前在空地、屋顶和水面安装太阳能系统较合适。一些创新的科技，包括以太阳能板制成有盖走道或是马路，这些还太昂贵。

新加坡过去10多年在太阳能发展上取得的进展并非单靠公共领域牵头，私人企业也扮演举足轻重角色。事实上，本地去年超过半数的太阳能装机容量来自私人领域。

根据新能源电网数据，截至去年，我国太阳能装机容量为427.6兆峰瓦，其中186.1兆峰瓦（43.5％）源自公共领域，其余241.5兆峰瓦（56.5％）来自私人领域。细看私人领域，93.8％属于私人企业，其余6.2％则是私人住宅用户。

杜伟坚受访时说，国家能源转型署通过裕廊集团和建设局等政府机构，与私人企业和房地产发展商接洽，向他们传递能源转型的信息。

裕廊集团分别在2017年和2018年推出太阳能屋顶和太阳能土地计划，预计到2030年能达成100兆峰瓦装机容量的目标。

集团首席可持续发展总监曾荣耀受询时说：“可持续发展对许多企业越来越重要，裕廊集团意识到这点，于是与他们合作在工业区装置太阳能系统。”

他指出，一些企业可能担心成本问题，集团因此鼓励他们加入太阳能屋顶计划。他们可以租用太阳能板，再以优惠价购回所生产的电力，或是租出屋顶换取收入。

除了更注重可持续发展，雷拓博士认为，成本降低也是重要的考量因素，现在大型太阳能系统所生产的电力价格可低于每千瓦时1角钱。投资者因此愿意租下商业大楼屋顶来产电，再以较低价卖回给业主，这样双方都能获益。

自2017年开始，日本切割机器生产商山崎马扎克新加坡（Yamazaki Mazak Singapore）免租让太阳能发展商Cleantech Solar在工厂屋顶上装置6120片、装机容量达1.6兆峰瓦的太阳能板。

公司董事经理清水俊晴博士受询时说，屋顶上的太阳能板可遮阳，降低冷气工厂内的温度，进而减少用电量。此外，公司也向Cleantech Solar购电，每月可省15％电费。他们计划在未来增加购电量，以达到削减25％电费的目标。

林谋丙夫妇10年前就想在住家屋顶上装置太阳能光伏系统，不过当时觉得价格太高，而且这类科技还不普及，便不了了之。几个月前，他们看到一封宣传电邮后，决定实现多年来的想法。

今年初，林谋丙（60岁，商人）和妻子罗慧娴（58岁，家庭主妇）耗费约3万元，通过胜科电力为他们的半独立式洋房安装32片太阳能板，系统4月底启用。

罗慧娴受访时说：“疫情期间看到人们到超市扫货，许多供应链受影响，这让我们意识到很多看似随手可得的资源都不是理所当然。”林谋丙补充：“新加坡物资多靠进口，遇到天灾人祸时供应可能中断，所以我们开始思考要怎么在生活上自给自足。大家都很习惯扭开水喉就有干净食水，打开开关灯就亮起。”

此外，夫妻过去到外国旅游时，看到用风力或太阳能发电，让他们留下深刻印象。林家也会收集雨水来洗地、浇花，罗慧娴去年开始爱上园艺，在花园里种植了成排的蔬菜和香料。

林家一个月用电量约1000千瓦时（kWh），太阳能光伏系统每月预计可制造1800千瓦时电力，多余的电力会导入国家电网，足够为两个四房式组屋单位供电。林谋丙说，他们白天会使用太阳能发电，但因没有储电设备，所以晚上仍须靠电网供电。扣除电费后，每月能通过“卖电”赚取60元至80元回扣。他希望未来当能源储存系统变得更普遍后价格会降低，到时能完全使用太阳能供电。