香港正積極研究可再生能源的應用,其中太陽能發電是重要的發展方向。香港有充足的陽光,為太陽能發電提供了良好的自然條件。早期,香港的太陽能應用主要用於製造熱水,1978年,尖沙咀建成了**個太陽能大型熱水系統,用於為酒店提供生活熱水。隨著技術的發展,太陽能發電逐漸得到應用。上世紀80年代開始,太陽能電池被用於香港偏遠地區的氣象站提供電力,1983年,喜靈洲的戒毒中心安裝了一個光伏系統。
除了小規模的離網系統外,光伏系統還可以與建築物外牆結構結合,形成光伏建築一體化系統。近年來,許多政府和私人的光伏建築一體化系統相繼建成,如南丫島發電廠天台的光伏系統,以及位於機電工程署總部、科學園、灣仔大樓以及科學館的光伏系統等。其中,位於機電工程署總部的光伏系統於2005年落成,總發電容量為350kW,由2,300塊單晶硅光伏板組成一個光伏陣列,光伏板的總覆蓋面積約3,180平方米。目前香港**的太陽能發電系統位於香港迪士尼樂園度假區,設計發電容量為3,050千瓦,由7500多塊單晶硅太陽能板構成,主要裝設於度假村40多座建築物的天台,預計每年可產生電力3,300,000千瓦小時。
香港首個建於堆填區的地面太陽能發電場——香港將軍澳堆填區太陽能發電場,全部採用陽光能源控股有限公司生產的Giga系列光伏組件,組件數量超過1800塊,佔地面積超過10萬平方尺,預計於2025年上半年開始供電。該發電場坐落於將軍澳新界東南堆填區的斜坡,預計年發電量可達1,200,000度(kWh),能滿足約360戶家庭的用電需求。項目得到了當地環境及生態局、環境保護署的全力支持,具備顯著的環境效益和經濟效益。
由於其獨特的選址,對組件的防風載荷和抗腐蝕性能提出了更高要求。陽光能源Giga系列組件均通過3倍以上IEC標準測試,抗風性能優異,並採用先進的FPC組件封裝技術,有效防止沼氣腐蝕和滲漏等問題,以確保系統高效安全運行。待該發電場投入使用後,將取代當量化石燃料發電,每年可實現碳減排達468噸,相當於20,000棵樹的二氧化碳吸收量。
香港理工大學研究團隊發現,香港住宅天台適合安裝太陽能光伏系統。目前太陽能僅可應付香港整體用電需求量的約0.1%,但本港有潛力使用太陽能光伏發電。只需活用全港四分三的樓宇天台,每年發電可達46億多度電及減少300萬噸溫室氣體排放。
研究團隊在2013年至2015年間收集本港多類大數據,涉及天文台、土木工程拓展署及地政總署,並繪製本港雲層覆蓋率製圖,發現本港一年內有四至五成日子享受陽光,雲層覆蓋率平衡。全港約有30多萬幢樓宇,研究計算出當中23萬多幢樓宇的天台適合引入太陽能光伏系統,總面積相當於147至200個維園。
在住宅、商業及工業樓宇中,以住宅的總太陽輻射最多,其平均可利用率最低,但全港樓宇以住宅為主,其潛力是三類中最高的,若能積少成多,發電總量不容忽視。而工業大廈的總太陽輻射中間,其平均可利用率最高。商業則在兩者之間。
香港理工大學屋宇設備工程學系副教授呂琳認為,太陽能光伏系統的硬體成本不貴,最貴的是安裝費及能源均攤成本。香港的安裝成本及能源均攤成本都高於美國、德國等國家,原因包括本港技術應用發展慢、市場小、缺乏相關專業人士及安裝成本過高。
香港在光伏發電領域缺乏相關專業人士,這制約了光伏發電項目的開展和推廣。專業人才的短缺導致安裝成本增加,也影響了光伏系統的維護和管理。
香港土地面積較小、人口密度大,可用於大規模光伏發電的土地資源有限。雖然屋頂分布式光伏有一定的發展潛力,但在一些商業區和人口密集區,屋頂資源也相對緊張。
香港特區政府為配合國家的“雙碳”目標,致力於2050年前實現碳中和,並爭取在2035年前把香港的碳排放 量在2005年的水平上減半。政府已經撥款在合適的水塘及堆填區安裝較大規模的光伏發電系統,也鼓勵企業和居民安裝光伏系統。
理大研究團隊建議政府在新建造項目引入太陽能光伏,並推行上網電價補貼政策(FIT),降低使用可再生能源的成本。政府還應加強培訓相關的工程師及工人,提高專業人才的數量和質量。此外,政府可考慮開放市場,引入內地的軟硬體配套,以降低光伏系統的安裝成本。
隨著技術的不斷進步和成本的降低,香港光伏發電有望取得更大的發展。未來,更多的住宅、商業和工業樓宇可能會安裝光伏系統,增加太陽能發電的比例。同時,大型的光伏發電項目如堆填區發電場等也將陸續投入使用,為香港提供更多的清潔能源。
香港在光伏發電領域的發展也將帶動相關產業的發展,如光伏設備製造、安裝和維護等行業。此外,光伏發電的發展有助於香港實現碳中和目標,減少對化石燃料的依賴,改善環境質量,促進可持續發展。