瑞士屋頂太陽能潛力有多大？可滿足 43% 用電需求

科技新報
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瑞士正努力擴大太陽能裝置量，除了看好積雪反射、塵埃少，太陽能發電效益相對較高的高山，現在也看中國內各種建築物的屋頂，根據瑞士科學家研究，目前瑞士約有 960 萬個屋頂適合裝設太陽能板，若都裝滿太陽能板，即可滿足瑞士 40% 以上用電需求。

目前瑞士主要供電來源為水力發電，占比高達 65%，核能發電比率則占 35%，風力發電與太陽能僅占不到 5%，不過瑞士在 2017 年中旬公投通過禁止建造新核電廠，6 成民眾更是支持政府擴大採用再生能源，但能源轉型這條路不好走，首先要先找到補足核電空缺的電力。

為了找出最佳的再生能源組合，勢必要分析太陽能、風力發電在瑞士的優缺點與發展潛力。

其中屋頂太陽能或許會是不錯的戰力選擇，其潛力發電量到底有多大呢？為了精準計算瑞士國內屋頂的潛力，瑞士洛桑聯邦理工學院（EPFL）太陽能和建築物理實驗室（LESO-PB）透過機器學習結合地理資料與物理模型。

除了分析太陽輻射，團隊也有考慮到屋頂面積，避開煙囪等不適合裝設太陽能板的區域，同時也考量到屋頂是否朝南、建築是否在市中心等等，這些數據都會影響太陽能板發電量。最後研究指出，在瑞士全部屋頂中，至少有 55% 、960 萬屋頂適合裝設太陽能板，且僅僅是裝在朝南的屋頂，就可以滿足 43% 用電需求。

過去 LESO-PB 也有透過人工智慧（AI）技術分析瑞士屋頂太陽能潛力，是第一個用 AI 來量化大規模屋頂太陽能潛力的研究，LESO-PB 負責人 Jean-Louis Scartezzini 表示，而這次團隊採用新的計算方法，成功提高時空解析度（spatio-temporal resolution），打造全新的 100% 再生能源模型。

團隊主要是新採用瑞士的國家地理資料系統 SIG-Énergie，可打造更精準的建築模型， LESO-PB 也透過機器學習，尋找屋頂哪些地方不會被遮掩，用來估算可裝設太陽能板的總屋頂面積，並實際裝設來初步了解現場狀況。

根據團隊發表在《Applied Energy》的研究，瑞士屋頂總太陽能發電量為 24TWh，誤差幅度為 9TWh，為現有太陽能裝置量的 10 倍。

不過太陽能雖然在夏季可帶來龐大電力，但夏天並非整年的用電需求高峰期，高峰期是在暖氣需求大增的寒冷冬季，這時候太陽能發電量就會大打折扣，對此，LESO-PB 的太陽能系統也可每小時計算發電量，方便風力發電、水力發電或是儲能等系統配置電力。

（首圖來源：EPFL）

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