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。

電力的「在地自產自消」

在極端酷暑等氣候變遷加劇的背景之下,電價居高不下成為家庭與企業的迫切問題。遠距輸送至消費地的電力,原本就因輸電網等龐大設施而費用昂貴。相較之下,太陽能等「在地自產自消」型的電力原本就經濟實惠。再加上從能源的源頭來看,太陽能與化石燃料不同,完全免費。

積水化學的森田表示:「進入量產後,產品價格將降低,最終可向一般家庭銷售。雖單價高於現有矽晶太陽能電池,但從安裝到廢棄的總成本來看更具調降優勢。」

根據東芝估計,若在東京23區所有建築屋頂及部分牆面安裝「可彎曲太陽能電池」(光電轉換效率15.1%),預計可達到兩座核電廠的發電量,約為東京23區家庭年度用電量的三分之二。

然而,實現此願景仍需進一步的技術創新、設計進化與大幅降價,前途並非一片康莊大道。

標題圖片:柱體繞覆「可彎曲太陽能電池」,除了為蓄電池充電,更點亮「TOKYO」標誌。積水化學工業的實際驗證=攝於東京都江東區東京國際郵輪碼頭(筆者攝影)