淺談可再生能源

 

作者：劉志強

（技術文章節選《今日機電第48期》）
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​ ​地球自從存在生物之後，形態不斷的變化，地球的動植物各有不同的生存形式形態，亦產生互相的生物鏈。這些生物鏈維繫著各種生物的生存空間，亦影響著地球的環境變化。地球生物除了生物鏈外，亦需要能源支持生命，例如自然界的空氣、水、陽光，和地球蘊藏的資源，例如石油、礦產等。

 

​ ​從數百萬前人類祖先開始進化為人類，當時人類數量不是太多，生活簡單，只是依靠自然界的能源便足以生存。隨著人類進化，數量增加，同時人類的智慧可以掌管地球，生活開始多元化，能源需求量不斷增加。

 

​ ​從上世紀到現今，人口不斷增加，科技不斷進步，地球蘊藏的資源不斷消耗，地球的生物鏈和環境已造成一定的程度破壞。

 

​ ​在地球蘊藏的資源不斷的減少，根據科學家估計，地球的煤炭尚可開採約190 年，石油尚可開採約20 年；天然氣尚可開採約30 年，所以人類必須有其他新的能源替代，可再生能源是其中一種替代能源。可再生能源來自大自然，例如太陽能、風力、潮汐能、地熱能等，是取之不盡（用不完的），用之不竭的能源，會自動再生。其他還有的......，例如由動植物油脂或廢食用油轉變為生質柴油，由蔗糖轉變為乙醇作為汽車能源等。

 

​ ​香港的可再生能源大部份為太陽能光伏系統（Photovoltaic System），主要為電能，早期在香港普遍並不怎樣重視，因為造價偏高，導致回本期太長，經濟角度效益不大，除了政府物業或一些大型企業機構會安裝外，社會似乎不太熱衷，在2018 年之前的過去數十年，政府及兩間電力公司外，全港只約200 個民間可再生能源裝置接駁至公共電網，發展極其緩慢。

在2017 年，政府與兩間電力公司簽署新的《管制計劃協議》時，引入Fit（Feed-in Tariff，意思是將分布式可再生能源發電送上公共電網），而在2018 年10 月，兩間電力公司先後推行FiT。隨著兩間電力公司回購可再生能源所生產的電力，社會掀起一片可再生能源熱潮，而更有不少可再生能源承辦商的成立，為客戶申請、設計、安裝等服務。

 

​ ​可再生能源在香港是否絕對有利？ 香港在以前，因為可再生能源的主要材料，大部份由歐美等科技較先進的國家所製造及供應，價錢比較昂貴，而與電力公司聯網所得的只是減省部份電費，得益不大，加上維修費用等開支，而令回本期很長，吸引力不足，令普羅大眾卻步，而未能有效發展。

 

​ ​在2018 年10 月推行FiT 後，兩間電力公司會在未來15 年回購，每度電費約為3 至5 元，加上再生能源的主要材料，不再是單由歐美等國家製造及供應，可以多方面選擇，造價較以往廉宜很多，配件供應比較充裕，可多方面選擇，維修方面不須太大顧慮。香港推動可再生能源，是否能有效發展？在一片熱潮下，社會多了一些可再生能源承辦商的成立，及一些工程公司也成立了可再生能源的部門，圖在市場上分一杯羹。而電力客戶，亦會盡快尋找承辦商

安裝，為了第一時間爭取回售電力的利潤，在此情況下，是否有足夠的人材、技術及資訊，支持可再生能源的發展。

 

​ ​香港的可再生能源項目，主要是太陽能光伏系統，與電力系統有非常密切關係，所以在設計、安裝、測試與與及維修方面，主要都是電力工程人員。但事實上，除了新建造的建築物在安裝太陽能光伏系統前，已有建築師及機電工程師預先設計外，在舊有的建築物，必須重新審視電力系統及建築物的結構，是否合乎安裝標準，這包括與電力系統聯網的位置和大小。

​ ​在建築物結構方面，因為大部份的太陽能光伏系統，是安裝在建築物的頂部位置，所以對於頂部位置的平均負荷力是一個重要的因素。曾經有一個大型貿易中心，預算安裝一個大型的太陽能光伏系統項目，在準備施工前，負責的承辦商才發覺，貿易中心頂部位置的平均負荷力，不足以承托用以固定太陽

能光伏板的石躉重量，結果這個項目胎死腹中，影響到承辦商的聲譽及在金錢上的損失。

在電力技術方面，香港以往不是太多大型的太陽能光伏系統項目，所以在掌握施工技術和選料方面，始終欠缺大型系統的經驗和技術資訊，導致在施工上和系統運作上出現問題，例如系統的直流匯流箱，大多數安裝在戶外，長期在烈日下曝晒，箱內的接線端子、阻逆二極體及熔斷器等，是否能抵受太陽的長期高溫，我曾經量度過一個直流匯流箱的溫度，箱內的接線端子溫度超越100 度攝氏。而在系統的電力保護方面，一些工程人員，在聯網所使用的漏電斷路器接線方向仍不太清楚。

 

在施工安全方面，很多舊有建築物的頂部位置，原來的設計並不預算安裝機電設備，所以未必有足夠的安全設施以作施工，例如在建築物的頂部沒有圍欄，及沒有防墮設施，施工的承辦商為了早日完成工程項目，對這些工作上的危害視而不見，增加對施工的工程人員造成一定的風險。其他方面，監察太陽能光伏系統數據的軟件技術，現今多採用雲端網絡作儲存及分析，部份電力工程人員未必可以掌握此種技術，通常需要依靠資訊科技的工程人員，而資訊科技的工程人員又未必清楚太陽能光伏系統的知識，造成在數據上的混亂。其他還有計算太陽日照角度、時間及全年發電量的量度及計算等技術，仍需要一定的技術人員。

 

​ ​還有將來因系統老化或損毀而更換出來的元件所帶來的電子廢物的處理，所以，香港可再生能源的發展，還需要一段磨合及培訓人材的時間與及

資源。

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