▲台灣南部水情拉警報，乾旱狀況是否因廣設太陽能板所引起？專家學者認為應以目前科學現況為前提的氣象科學角度來判斷。示意圖為曾文水庫。（圖／記者林悅翻攝）
記者潘姿吟／台北報導
廣設太陽能板，可能導致乾旱嗎？台大大氣科學系教授陳正平、中研院環境變遷研究中心研究員林傳堯、成大建築系特聘教授暨規劃與設計學院副院長林子平等專家解釋，「反照率越高降水就越少」的論述，放在全球尺度或許可以成立，但對局部小區域而言，反照率與降雨之間的關係非常微弱。專家也指出，熱島效應受到周圍環境影響的差異很大，網路輿論所引用的研究，其量測地為沙漠荒地，因沙漠日夜溫差大，夜間降溫非常快，因此很容易觀察到熱島效應。但台灣地表並沒有沙漠荒地，因此難以直接適用。
近期輿論熱議「廣設太陽能板可能會導致乾旱」，台灣科技媒體中心指出，目前主要的有兩個論述：第1個是太陽能板會反射光和熱至大氣層（反照率），讓台灣上空沒有冷空氣，以致於水氣無法凝結為水滴；第2個是引用《科學報吿》（Scientific Reports）期刊所刊登，2016年美國馬里蘭大學的研究，指出大規模太陽能板可能引發熱島效應，太陽能發電站周圍的溫度高出3～4度，且減少降水。
台灣大學大氣科學系教授陳正平說明，太陽能板的確會反射陽光，但沒有太陽能板時，地表也會反射陽光（有反照率）。反照率越高反射越強，地表加熱效應越低；相反地，反照率越低，地表吸收越多熱能。因此，討論前需先釐清，「有、無太陽能板」何者的反射較強？一般而言，太陽能板反照率，低於沙地、水泥地，高於水體、森林。
陳正平指出，太陽能板吸收的太陽能（包含光和熱），一部份轉為電能，另一部份變成熱能，後者會加熱地表與大氣。因此，在比較太陽能板與地表的太陽加熱作用時，考慮的參數是已經扣掉轉換為電能部分的「有效反照率」。據此，在太陽能量相同的情況下，低效能太陽能板，因轉換為電能的比率較低，轉為熱能加熱地表的比率較高，容易造成光電熱島效應；反之，高效能太陽能板轉換電能的比率較高，反而有機會造成光電「冷」島效應。
對於「反照率越高降水就越少」的論述，陳正平認為，以全球尺度而言應該是可以成立的，但對小範圍的單一地區就不一定適用。因為小範圍的單一地區的降水，主要會先受其他氣象、地理因素的影響。
▲時序進入5、6月梅雨季，台灣急需梅雨鋒面解渴，但氣象局長鄭明典日前表示，罕見副熱帶高壓串連一整片，擋住梅雨鋒面。（圖／記者李毓康攝）▼台南出現38.8度的高溫。（圖／翻攝氣象局官網）
中央研究院環境變遷研究中心研究員林傳堯說明，「降水」首先要有成雲致雨的條件，除了水氣來源，大氣環境的熱力或動力條件，也要能夠提供足夠的上升運動或對流條件，如：氣流輻合、鋒面、地形抬升、地表加熱等。由於台灣是海島，明顯受海、陸風調節影響，太陽能板面積相對於國土面積還是太小，並且散佈各處，現階段應沒有大到足以改變台灣上空氣溫的條件。
林傳堯說明，《科學報告》研究的量測所在地是沙漠荒地，與台灣的環境條件不同。沙漠日夜溫差大，夜間降溫非常快，因此很容易觀察到熱島效應，但台灣地表並沒有如研究中的沙漠荒地。然而，地表水氣蒸散可以降低大氣溫度，太陽能板的存在可能影響地表土壤水氣的蒸散量，但影響程度與所在土地類別有關，有待進一步研究。
林傳堯再引用過去研究提到，台北盆地熱島效應影響降雨的研究，主要是「假設當台北盆地土地利用產生的『人為熱』都達每平方公尺200瓦」，並以這個極端數字作為案例來模擬對降雨的影響。都市熱島效應影響降雨的方式，是透過改變大氣熱力條件與大氣穩定度，來改變降雨的位置跟強度，但必須有夠大的面積，且所在位置足以改變熱力對流。但目前，太陽能板設置面積與單位熱源，應該還不足以達到改變降雨的條件。
成功大學建築學系特聘教授暨規劃與設計學院副院長林子平說明，太陽能板的反射對降雨影響不大，反照率高低也沒有絕對的好壞。他解釋，如果從地球能量平衡的角度來看，地表的反照率愈高，愈有助於地球降溫。因此，有許多國家及地區在推動高反射的屋頂、鋪面，就是希望能讓太陽的熱量反射回宇宙，幫地球降溫。
林子平也提醒，太陽能板因吸熱造成鄰近氣溫改變才是關鍵，但這取決於光電板設置的地點。林子平認為，要留意的並非太陽能板面反射量造成大氣及降雨的影響，關鍵的議題是，板面吸熱後，將造成材料及環境的升溫。因材料表面升溫後所釋放的輻射屬於長波（波長>3000奈米），它的能量雖然比短波為小，但恰好可以增加空氣粒子的動量，讓太陽能板場址鄰近的環境氣溫升高。
不過，林子平也說，太陽能板會不會因此造成都市熱島效應，要從它設置在哪裡來決定。如果是地面型光電，因光電板、支架、地面都是人工材料，所以會比原來的自然地表吸收更多的熱量，使周圍氣溫微幅上升。但通常地面型的光電板常設置在建築物較少的郊區，且風速較大能有效散熱，所以不致於產生嚴重的都市熱島效應。此外，若設計得當，屋頂型太陽能板可以創造牆面、窗戶、屋頂的陰影，或阻絕太陽光進入室內，讓室內降溫。
▲廣設太陽能板，有可能會導致乾旱嗎？近日網路輿論沸騰。示意圖為台南市消防局「太陽光電設施專業搶救教育訓練」。（圖／記者林悅翻攝）
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