光電反噬，太陽能源其實並不乾淨！／許耀升

許耀升（馳品設計執行長）

最近台灣政界一直在爭執不休於賴清德政府應該採用核能，還是綠能上的攻防戰議題！甚至有人為了在綠能主張的護航上，還提出說因為國際能源總署IEA在今年六月提出的數據顯示了目前全世界投入太陽能發電領域的資金，已超過其他所有電力來源的總和，預計今年底將達到5000億美元。而IEA還更在「世界能源投資報告」中預測出今年全球潔淨能源投資將達到2兆美元，所以他表示，這代表著太陽能發電才是目前最乾淨的能源，是在全世界綠能上首選的趨勢！

「事件的觸發必有其相關的條件帶動才會引起，世界各地的災難如果是逐年演烈，這代表的是引發條件的源頭不但沒有減少，還變成越來越多，這是有問題的。」

如果說，太陽能發電才是目前最乾淨的能源。那照理由，目前全世界都一直去投入了這麼多資源在太陽能發電的項目上，理當將會呈現出的是，更能減少到全球在於暖化上的異常氣候才對。但我們現在所看到的是：全球溫度正在急遽上升中，各國的災難正在瘋狂發生中，世界各地的高溫則一直再破歷史紀錄當中！

有人會反駁，這些都是溫室氣體所造成。因為科學家表示主要肇因是石化燃料所導致的溫室效應，這包含了汽車燃油廢氣、工廠排放廢氣、燃煤發電耗能、畜牧業的碳排放量，使大量二氧化碳聚積於大氣層的狀況下，間接導致地球的溫度愈來愈高，因聖嬰現象所引起的大海異常增溫、熱穹現象所導致的熱空氣凝聚、北極暖化改變的高壓體系，是讓近年各地氣溫愈來愈熱的關鍵。但這些因素也只是從人類的工業革命時期後一直存在至今，僅僅是對於地球的一種慢性自殺而已，遠遠還比不過目前全球所興起的太陽能源浪潮對地球的致命一擊！

清朝末年，鴨片其實在當時社會中並不是為現在我們所認知的，是一種被抵制的錯誤。早期時代，吸食鴨片就連在當時的西方社會裏，也是一種相當普遍的行為，因為當時沒有任何一個人認知到鴨片對人體有害。在當時的世界範圍內，攜帶鴉片或吸食鴨片這種行為都是合法，就連在中國的藥理學家李時珍都說過這種東西是可以治病的，所以在早期醫療並不太發達的年代裏，鴉片反而更是被推昇為是有助於自我麻醉與療愈鎮靜之特性價值，而早期鴉片都是以藥材之名合法納稅進口國內，所以是富有家庭必備的常備藥，甚至在當時荷蘭人所統治下的台灣，很多漢人移民常因水土不服容易感染到島內特有的風土病「瘧疾」，所以更是習慣以吸食鴉片來作為防治瘧疾主要治方。所以當時的鴉片，就正如同於清代婦女的裹小腳文化一樣，是被認同且被大力推廣的。

「嘉慶初，食者甚少，不二十年，蔓衍天下，自士大夫以致販夫走卒，群而趨之，靡而不返」。鴉片會在中國開始受到歡迎，是在於清朝統治時期，經由上層的階級甚至是慈禧太后本人的沉迷及大量傳播下，就宛如是一場全國熱衷的全民運動，不但連軍人都一起吸食鴨片，甚至連底層的窮人也都跟著開始吸食而染上了這種惡習，這使清朝整個國力開始積弱衰退最終導致於滅亡。但最後鴨片的全面禁止，只不過是近70年的事。

目前現在全球的太陽能產業爆發成長，就如同是早期中國清朝的鴨片熱潮般興起，自從第一個太陽能電池在1954年誕生在美國的貝爾實驗室之後，太陽能板就一直以新綠能之姿大肆在世界各地去攻城掠地。至2014年時，太陽能產業就已經能在全球主要市場達到電網平價之價值， 這等於除了陸上風能，目前被認定於最便宜的均化能源成本，就是各國公用事業規模的太陽能產業了。

但什麼是太陽能板的光電效應？若金屬裏的電子吸收了一個光子的能量，而這能量大於或等於某個與金屬相關的能量值，稱為這種金屬的逸出功，則此電子因為擁有了足夠的能量，就會從金屬中逃逸出來，成為光電子，這就是光電效應。愛因斯坦所提出的光電效應理論裏就指出了，當太陽能板吸收光子的能量時會激發出自由電子，也就是所謂的光電子，但產生光電子的能量僅只與光的頻率有關，而與光的輻照度無關。

太陽從自身星體散發出去的太陽光是包含了太陽光子的能量及熱能，光子本身是波粒二象性，既是能量也是粒子，而熱能是純能量，所以光子可以帶著熱能一起到地球，依存模式下，能量僅只能在質量上去運動作功，不管是光、電和熱還是射線，都需要粒子作載子才能傳送，所有能量在運動過程中若沒有介質載體的話，能量就不會轉移。但前面有說過太陽能板只吸收光子的能量，但不吸收熱，這應該是大家都已知道的常識，所以太陽光到達地球沒有了光子，剩下的熱能在哪裏？

太陽能板的光電效應，是造成世界各地極端氣候現象的元凶！要知道到達地球後的太陽光，其實波長分佈從 300 到 2700 奈米都有，主要是因為太陽光從太陽起點出發到達地球的過程當中，陽光波段都會因路上所遭遇到的宇宙輻射或光子物質吸收，導致部份熱能流失而使波段逐漸減短，而一般的太陽能板如單晶矽電池只能吸收 300 到 1100 奈米的波段產生光電子，1200 奈米以上的波段則皆無法去轉化！輻照度就是這些1200 奈米以上的波段，這些波段與介於300到1100可見光譜的光子是完全不同的，它們一般呈現紅外線形態，但在大氣層吸收下也能轉換為熱輻射傳導，它們能附著在太陽能板上形成熱傳導去降低光電板的發電效率，也能傳播至大氣層或海洋上去作加溫，但不管怎樣，這些波段我們都會統稱為熱能。

《 蝴蝶效應理論：初始條件十分微小的變化經過不斷地放大，對其未來狀態會造成極其巨大的差別。》

太陽光攜帶著熱能到地球後，太陽能板吸收走了光子，但熱能僅只能在可依存的質量上去運動作功，也就是當地的大氣層體系。當太陽能板逐年累月所產生熱廢能問題同時，其實就如同蝴蝶效應般的作用在一點一滴擴大中，它形成了熱島效應，加速了世界極端氣候的變遷，使大量的熱能長期累月的吸附在大氣層及海洋之中，大氣層溫度會越來越高，海洋的溫度也會一直升高，一般地球的大氣、海洋和陸地能吸收的太陽能每年大約是3,850,000 EJ，地表植物的光合作用所獲得的生物質能每年是大約3000 EJ。但在一年之中人類的太陽光電產能，已是從開發取得的所有在地球上不可再生資源的煤、石油、天然氣、和鈾都相結合的總能源的整體2倍之多，其累積生成的熱廢能副產品更是無形中的龐大！

大家可能會自我安慰道，地球的大氣層循環系統或植物本身光合作用產生的吸熱反應，會自己慢慢消化掉這些人類產生的熱廢能，但人類又一直持續大量砍伐樹林只為了鋪設更多的太陽能板，這反而光是在2021年全球大氣溫室氣體的平均濃度就已高達416.4ppm， 較2020年還更上升了2.4ppm，已是地球4百萬年以來的新高指數。然後看著一年比一年更加劇烈的自然災害，一年比一年更加大量的災難報導，這些不正是代表著地球已經在發出承受不了的警訊！

和碩董事長童子賢在談及台灣能源政策時表示，他希望台灣的綠能跟核能能夠各占30%，加總起來就能有60%是不排碳發電。因為現在太陽能發電只占台灣總發電比例是4.6%，然而若要將綠能發電占比提升到四成時，那台灣的環境就無法承受。光要滿足2030年的台灣耗電量，就至少需要12個台北市面積土地去使用於太陽能發電，但台灣沒有那麼多土地，除非要摧毀台灣的農業土地都去裝上太陽能板。

但台灣農業不能只靠進口，而不去顧糧食危機，在極端氣候下，全球許多農作物已經開始無法適應目前的氣候環境而大量減產，海洋國家未來也將面臨到無魚可捕的情況，尤其最近台灣因為大量的農村土地已經改建為光電廠，加上近日的炎熱高溫所造成島內各項的農產損失甚是嚴重，形成物價波動因素的上漲。但最令人更是擔憂的是，地球的溫度會一年比一年更高，這代表的是全球的糧食總量將會逐年減少，但全世界卻仍有70億的人口需要去吃飯，這會發生全球性的大饑荒！

在簡單的數學加減法下已經能明顯看出，不出未來十年，全球的糧食供應量將與全球人口糧食需求數發生交岔點！世界各國將會開始面臨到糧食不足的情況，而採取禁止出口以保障該國的糧食問題以避免發生饑荒，這也是不得已作法。但這會使得其它僅靠進口糧食供應的國家將面臨到有錢也買不到糧食的困境，其中就包含了台灣。此時台灣政府若才開始想到要拆除大量的光電廠，去重新翻土、養土並要求農民開始來種植農作物時，至少也需一兩年時間準備，只怕國人的肚子是熬不過那一兩年了。

也許現在我們已無法改變未來氣候在逐年暖化的事實，但至少個人能夠做到的是去多種樹。除了樹能夠吸熱，也還能夠防止土石流，套句台灣詩人吳晟所高喊的：「種樹是最原始也是最好的抗熱招數，樹木能成為調節氣候的利器，我不用冷氣機，天然的風，就是全世界最棒的冷氣。」相信對於還生活在都市熱島的都市人而言，至少這將是一種未來的新奢求。（照片翻攝示意圖）