通常1瓩的太陽光電系統約需10平方公尺(約3坪)的設置面積
(參考: https://lurl.cc/YBWXRQ (2010年))
太陽能電池發電瓦數: 峰千瓦(kWp) = 面積(平方公尺) * 0.1
故每天發電度數: 發電度 = 等效日照小時 * 面積 * 0.1
(在2021年這個係數提高至 0.1~0.15,參考: https://goldpigtech.com/solar/
台灣平均等效日照小時大約 2.5~4.5 小時
(參考: https://lurl.cc/Td6J7d )
這邊的意思是日照相當於幾小時的尖峰發電,我們平均一下算3.5小時好了
那每年每平方米發電總度數 = 365 * 3.5 * 0.1 = 128 度
2022年台灣耗電約2800億度,如照經濟部預估平均年增約2.3%
(參考: https://csrone.com/news/7456 )
2050年台灣耗電約5000億度,考慮安全餘量15%
我們需要每年發電5750億度
當換算為太陽能板時我們需要: 45*10^8 平方公尺
台灣平地約為9500平方公里 = 95*10^8 平方公尺
換句話說我們需要把接近50%的平地鋪上太陽能板來做到100%光電
即使以2021年的數據每平方公尺0.15峰千瓦,我們也需要用到30%的平地面積來做到這點
注意雖然夏日用電約增加50%,但因為太陽能板的效率夏日也約比冬日增加50%,
所以我們就暫不考慮季節造成的耗電發電改變了。
但是等等,我們這邊是把一整年均質化,是一個平均計算,Average
如果我們考慮最糟的狀況,梅雨季或颱風時發生的事情呢?
如果颱風吹壞了太陽能板需要多久修復這件事情缺乏足夠數據,我們先不考慮
我們只算梅雨季會造成什麼問題。
台灣每年降水日約為115天
(參考: https://lurl.cc/Fp6hhA )
為了最大化晴天的效能,我們假設降水日完全無日照,
則每個晴天可以提供等效 5.1 峰日照小時的能量。
最後我們假設梅雨季每週還能出2天太陽 (我不是很確定這是不是一個可行的估計)
則該週每日平均日照為 10/7 = 1.4 小時
我們的每週發電會降低為原本的40%
我們會需要 45*10^8 * (1/0.4) = 115*10^8 平方公尺去保證梅雨季不會停電
這超過了台灣平地的總面積
當然,我們可以在梅雨季前充分的儲能來解決梅雨時日照不足的問題,
如果台灣的梅雨季平均持續一個月,
我們會需要一個可以儲存2050年台灣一個月六成用電量,
大約是 5750*0.6/12 = 287億度的儲電系統。
老實說我覺得不管是舖設面積還是儲電系統,這都是一個不太實際的數字
我們還是需要一個能夠供給足夠大比例電量的基載。
當然我們也可以考慮不管水土保持或土石流,開發山坡地(9700平方公里)來種電
這要負擔多少風險就不是我能計算出來的了。
歡迎擁核反核來討論,畢竟我的引用與計算與公式可能會出錯