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近年來，隨著全球對再生能源需求的飆升，太陽光電技術的應用也從陸地延伸至水域，特別是浮動式太陽光電（Floating Photovoltaic, FPV）在水庫、湖泊和滯洪池上的部署。台灣近期爆發烏山頭水庫集水區設立光電板的事件，正反映出這股全球綠能浪潮與在地環境保護、飲用水安全之間的劇烈衝突。
水庫作為關鍵的飲用水源地和生態系統，其水體健康至關重要。將發電設施置於水面上，雖能節省珍貴的土地資源，卻也帶來前所未有的環境、生態和公共安全風險。本文透過分析國際上在集水區設立光電板的案例與驅動因素，深入剖析其潛在的環境風險和爭議，並主張：在未能確保進行全面且嚴謹的環境影響評估（EIA）並建立完善的風險控管機制前，政府不應貿然開放或持續推動在集水區設立光電板的政策。
一、 世界各國在集水區設置光電板的做法與趨勢
將太陽能板設置於水體上，國際上主要受到三大因素驅動：土地資源稀缺、提高發電效率，以及與水力發電的整合優勢。
1. 亞洲：土地稀缺下的主導者
亞洲國家，如中國、日本、韓國、印度，由於人口密度高、可利用土地有限，是推動FPV最積極的地區。這些國家將FPV視為實現大規模再生能源目標的重要途徑，並已建置了多個具備吉瓦（GW）級潛力的大型項目。
亞洲案例的FPV項目多數部署在非飲用水源的水庫、廢棄礦場的積水區或農業用途的魚塭上。例如，中國的山東省和安徽省建有全球最大的浮動電站，但其選址大多會考量水體的使用性質。
2. 非洲與美洲：與水力發電的複合應用
在一些擁有大量水力發電設施的國家，FPV被視為一種虛擬電池的複合解決方案，藉此提高整體能源系統的穩定性和效率。這樣的複合優勢（Hybridization）在於FPV系統可以利用水力發電廠現有的輸電基礎設施，減少新建電網的成本。白天太陽能發電時，水庫可以減少洩洪，儲備水量；晚上或用電高峰時再啟動水力發電。這種互補模式能有效管理水資源，對非洲等水資源較敏感的地區特別有吸引力。
此外， 在南非、美國西部等乾旱或半乾旱地區，FPV的另一大驅動因素是遮蔽水面，減少水分蒸發。研究顯示，適當的覆蓋比例能顯著減少蒸發量，等同於保護了珍貴的水資源。
3. 法規與監管的趨勢：聚焦水質安全
雖然FPV的部署在全球加速，但針對飲用水源地的設置，各國普遍保持謹慎態度，並逐漸收緊監管。美國環境保護局（EPA） 要求所有被丟棄的太陽能板必須經過「毒性特性溶出程序（TCLP）」測試，以確認其重金屬溶出量是否符合有害廢棄物的標準。這反映出對材料洩漏潛在風險的高度重視。
而歐洲國家雖然推動綠能，但在水庫FPV的應用上相對保守，主要擔憂水體生態的長期影響以及對水質分層的改變。
總體而言，國際上推動FPV的主要誘因是經濟與能源效益，但在涉及飲用水安全時，無論是法規面還是科學界，都對材料的穩定性、生態的衝擊與長期的水質變化持有高度的警惕和要求。
二、 潛在風險與爭議：集水區設光電板的「疑慮」
將光電板設置於水庫集水區，特別是作為飲用水源地的水體上，其潛在風險與爭議遠高於陸地型光電。這些風險主要可分為水體生態衝擊、水質安全威脅，以及結構安全挑戰。
1. 水體生態與水質分層的衝擊
水庫生態的平衡依賴於陽光、溫度和水的流動。FPV的設置將造成以下改變，首先是「水體熱分層的改變」，由於太陽能板遮蓋水面，會減少陽光輻射，導致水體表面溫度降低，並可能影響水體的垂直熱分層（Thermal Stratification）與混合。水體分層改變會影響深水區的溶氧量（Dissolved Oxygen, DO）。
其次則是造成「水質優養化與缺氧」， 雖然適當遮陽可抑制藻類生長，但若FPV覆蓋面積過大，可能導致水體底層因混合不足而缺氧。水體若長期缺氧，將從依賴光合作用的生態系統轉變為以厭氧分解者為主的生態系統，可能釋放甲烷、硫化氫等氣體，導致水質惡化，甚至產生惡臭。
第三是對「水生生物產生影響」，由於FPV覆蓋會導致光照度的減少，會直接影響浮游植物的生長，進而衝擊食物鏈。此外，浮體和錨固系統可能阻礙魚類和水生動物的活動，影響其棲息和繁殖。
2. 清潔與化學污染的疑慮
光電板的清潔問題也是集水區FPV的另一大爭議點。首先是「使用化學清潔劑的風險」，雖然業者通常承諾僅使用清水清洗，但在面對鳥糞、油汙等頑固污漬時，能否堅持不使用清潔劑，仍受到質疑。任何酸性、鹼性或化學清潔劑若直接流入飲用水源，將會造成立即且難以逆轉的污染。
其次則是「 泥沙與生物性附著」，光電板表面會附著灰塵、泥沙及微生物。這些附著物在沖洗時可能將污染物帶入水體，增加水庫的濁度與沉積物。
3. 浮筒與材料溶出風險
FPV系統的組成材料（浮筒、支架、電纜）需長期浸泡在水中，這會造成以下幾個疑慮。首先是「新材料的安全性驗證」，浮筒通常採用HDPE等塑膠材質。雖然一般認為無毒，但其在長期日曬、水浸和老化過程中，是否會溶出塑化劑、塑膠微粒或其他有機物，對飲用水安全產生長期影響，缺乏足夠的長期監測數據。
其次則是「重金屬的慢性釋放」；即使在正常使用下，光電板內部的少量重金屬（鉛、鎘）仍是被封裝的。若封裝材料老化或受損，將面臨重金屬慢性、微量溶出的風險。
三、 天災等破損產生對水源的影響：最嚴峻的挑戰
在集水區設置FPV面臨的最大結構性風險，就是颱風、地震、洪水等天災造成的嚴重破損，這將使原本被「封存」在板體內的有害物質暴露，對水源構成直接威脅。
1. 結構崩解恐產生大規模污染
台灣地處颱風路徑，水庫極易受到強風、巨浪的衝擊，導致FPV的錨固系統失效、浮筒破裂、光電板碎裂。
一旦光電板被大規模損毀，玻璃破裂、封裝層撕裂，內部少量的重金屬（如焊料中的鉛、薄膜板中的鎘）將可能溶出。雖然短期實驗顯示溶出量可能在標準內，但若數千塊光電板同時在飲用水源中長期浸泡、腐蝕，重金屬溶出的總量將構成對水質的長期威脅。
而沉入水底的破損光電板，特別是在深度和範圍廣大的水庫中，幾乎難以被及時且完整地打撈上岸。這些沉沒物將成為一個長期且不可控的重金屬污染源。
2. 生態與供水系統的連鎖反應
若造成破壞，破損的浮筒碎片、塑膠殘骸、電纜等異物可能被水流捲入水庫取水口，不僅可能污染水源，也可能損壞水廠的過濾和輸送設備，影響供水穩定性。
此外，在颱風過後，受損光電板的緊急清理、打撈、廢棄物分類和運輸的難度極高，一旦處理不當，將使災害污染進一步擴大。
由以上分析來看，若無法確保環境評估的嚴謹性，我們呼籲政府不應貿然開放水庫等集水區設置光電板。從全球經驗來看，FPV技術在解決土地限制和優化能源結構上具有巨大潛力。然而，這些效益必須與最基本的飲用水安全與生態保護進行權衡。
集水區是攸關國土安全和全民健康的關鍵基礎設施，其脆弱性和不可逆性要求最高標準的風險管理。目前的科學研究對於FPV對水體熱力學、水質微觀化學以及水生生態的長期累積影響，仍存在顯著的不確定性。尤其在台灣多颱風的氣候條件下，破損導致的重金屬污染風險是難以排除的重大隱憂。
因此，若要考慮在集水區設立浮動式光電板，政府必須要做到以下幾點：
1. 全面且嚴謹的環境影響評估（EIA）： EIA必須針對飲用水源地設定最嚴格的標準，如颱風等極端氣候下的結構穩定性與污染溶出模擬（TCLP 測試）；覆蓋比例對水體熱分層、溶氧量、藻類生態的長期影響模型；浮體、電纜等所有入水材料的無毒性與抗老化驗證等。
2. 法規應設立不可逾越的「紅線」： 應嚴格禁止在直接飲用水源地設置任何可能產生長期污染風險的工業設施。若ㄧ定要設，應優先考慮在非飲用水的滯洪池或廢棄魚塭等水體上設置。
3. 建立完善的「退場與善後」機制： 必須要求業者全額繳納或儲備足夠的保證金，確保在發生如颱風導致大規模沉沒的情況下，政府能立即啟動緊急打撈、清除和廢棄物處理程序，以防污染擴大。
綠色能源的發展不能以犧牲最基本的水源安全為代價。在無法提供長期、無可爭議的科學數據證明FPV對集水區水質無負面影響，且未能建立能承受極端天災衝擊的風險控管與應變機制之前，政府推動在集水區設立光電板的政策，就是一種對公共利益的損傷。政策制定者必須以人民的飲用水安全為優先，審慎行事，避免綠能發展造成人民權益的損害，這才是真正的永續。
照片來源：翻攝自台汽電官網
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