雙面發電、節省空間 全球首座「垂直浮動式光電」在德國

雙面發電、節省空間 全球首座「垂直浮動式光電」在德國

德國巴伐利亞(Bavaria)一處由廢棄石礦場形成的人工湖上,2025年10月正式啟用全球首座「垂直浮動式光電」發電廠,裝置容量達1.87百萬瓦(MW),預計每年可生產約2吉瓦時(GWh)電力,足以供應當地70%的用電,卻僅佔湖面4.65%的面積,為浮動式光電樹立了全新里程碑。
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德國巴伐利亞(Bavaria)一處由廢棄石礦場形成的人工湖上,於2025年10月正式啟用全球首座「垂直浮動式光電」發電廠。 圖片來源:Sinn Power

東西向垂直排列!全天穩定發電

這座電廠是由德國能源公司「Sinn Power」開發建置,採用自主研發的專利「SKipp浮動式光電」,這是一套專門針對池塘、湖泊、魚塭、潟湖等水域設計的浮動式光電模組。
「SKipp浮動式光電」將光電板以垂直、東西向的方式排列,且每排模組之間,會間隔至少4公尺寬的開放水道。水道間隔不僅能讓空氣流通,同時也減少陰影問題、增加光線反射。
此外,「SKipp浮動式光電」的每塊光電板,均配備「雙面發電(bifacial modules)」,光電板的兩面可同時吸收光能:正面捕捉直射光,背面則收集由水面反射的漫射光,無論日照角度如何變化,皆能有效發電。
因此,不同於傳統、水平擺放的浮動式光電,在中午時段達到高峰後,發電量就迅速下滑,「SKipp浮動式光電」在早晨、傍晚等非直射光時段也能穩定供電,大幅提高整體能源效益。
垂直光電板對於會下雪的國家也是一大福音,積雪可順勢滑落,不必另外除雪。
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「SKipp浮動式光電」的每塊光電板,一樣是安置於中空的塑膠浮桶上,使其得以漂浮於水面。 圖片來源:Sinn Power
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「SKipp浮動式光電」模組與模組間,會間隔至少4公尺寬的開放水道。 圖片來源:Sinn Power

高效還能改善水質?垂直光電好處多

「SKipp浮動式光電」施工上也十分具有彈性,每個模組僅需一個龍骨狀基座,固定在水面下約1.6公尺處,並採用岸邊錨定,方便日後擴充或調整配置。
這樣的結構也更節省空間,同樣的面積,安裝的模組數量可以比傳統浮動式光電或陸地光電多30%。
在巴伐利亞人工湖的這個專案,「SKipp浮動式光電」1.87百萬瓦(MW)的裝置容量,年發電量可達2吉瓦時(GWh),卻僅使用了1.3公頃、4.65%的湖面面積,遠低於德國針對水資源管理法規《聯邦水資源法》規範的15%上限。
Sinn Power也表示,未來將再擴增1.7百萬瓦(MW)的裝置容量,屆時湖面覆蓋率仍可維持在10%以下,依舊符合法規要求。
並且,目前環境監測的結果顯示,「SKipp浮動式光電」自啟用以來,尚未對湖泊生態造成任何負面影響。
保留水道與垂直排列的陣列,有助於空氣流通、促進水體氧氣交換,並讓陽光得以穿透至深水層,反而在電廠運轉後,水質還有所改善,在光電模組附近也發現有水鳥築巢、魚群聚集。
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不像平面型光電,垂直光電能使陽光穿透水層,反而有助於改善水質。 圖片來源:Sinn Power

從湖泊到海面:垂直光電的下一步

Sinn Power指出,「SKipp浮動式光電」最適合應用於深度超過1.6公尺的人工水體。
德國境內擁有數以千計,因過去從事採礦或採石作業開鑿的礦坑,停止開採後便長期閒置、積聚雨水的採石湖(quarry lake),不用和農業或住宅用地競爭,如果能轉化為再生能源案場,就能注入新的經濟價值。
Sinn Power也宣布,預計之後會再將垂直浮動式光電技術延伸應用至海上。雖然針對錨定系統強化,並找尋能抵抗海浪衝擊、腐蝕的材料,但核心技術不變。

參考資料


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