提供者：王仕華
1. 位於荷蘭阿姆斯特丹北邊的克羅默尼（Krommeie）小鎮上，於2014年10月完成鋪設了世界第一座的太陽能自行車道(SR, Solar Road)，試驗區全長70 m(於2016年10月時追加20 m，現今全長90 m)，寬度3.5 m。在項目過程中，共測試了3種不同類型的太陽能電池技術[單晶矽(MC, mono-crystalline)、多晶矽(PC, poly-crystalline)及薄膜銅銦鎵硒(CIGS)]的路面試驗[1]。

荷蘭SR的電氣結構圖[2]

2. 截至2018年10月已有超過 30 萬名單車騎士體驗過。不僅如此，這條單車道的發電效果也比預料中好-有關單位原本認為，人們在單車道上來回會阻擋陽光，實驗階段預期m²的面板每年發電量 92.89 kWh(理倫效率9.08%的條件下)，預期整體年發電量約為11,300 kWh。而研究單位在2015年11月即公開揭露這條太陽能單車道啟用第一年實際產電量達9,800 kWh，雖與理論計算低了14%，但已相當於3戶荷蘭民宅一年的用電量。

荷蘭的2010-2017年間單一住戶年平均用電量統計資料[3]

3. 在克羅默尼鎮太陽能自行車道的試驗成功後，太陽能路將以以北荷蘭及南荷蘭各別選出一處正規交通要道上進行下一個階段的試驗。根據荷蘭應用科學研究組織(TNO, The Netherlands Organization For Applied Scientific Research)工程人員Sten de Wit提及，該試驗如成功將改變現有路長140,000 km之20%作為電動車及交通號誌的驅動電力。

1. 透過文獻整理，綜述SR技術發展至今主要面臨幾個關鍵問題如列:

a. 設置環境:季節及日照時數為影響太陽能發電總量的重要關鍵指標。

圖1、2015年季節與日照時間對SR的發電效率影響[2]

b. 太陽能基板材料的本質發電效率:現有太陽能基板材料主要分成三大類型，單晶矽(MC, mono-crystalline)、多晶矽(PC, poly-crystalline)及薄膜銅銦鎵硒(CIGS)太陽能電池。其中單晶矽(MC)一般使用在大面積電力轉換的發電系統上，雖成本較高，其轉換效率亦為目前所有量產類型之太陽能板中最高的(20%左右)，性能穩定。而多晶矽太陽能板的光電轉換效率雖不如單晶矽高(16%左右）[2]，但成本比MC低許多，製程上也較簡單，其他原理與單晶矽電池大致相同。CIGS採用濺鍍或印刷方式製作，其非晶矽薄膜因為具有價格優勢曾經受許多廠商投入研究，但直至現進多數量產薄膜太陽板轉換效率仍無法與晶矽太陽板抗衡，且所需安裝面積大，但其低製造成本仍然使其在市場有一席之地。

表1、不同種類基材對年度發電量所產生之影響[2]

c. 安全性條件及基板保護所造成的效能損耗:

整體SR主要構成如圖所示。其路面必須足夠防滑能力(Anti Skid Layer)，以確保道路使用者的安全使用，但其材料種類及表面粗糙度卻可能光線穿透、吸收能力甚至折射性造成影響，如圖所示。

圖2、SolaRoad公司開發的太陽能路主要結構組成[2]

圖3、防滑層對不同入射角光源產生的穿透度影響[2]

d. 穩定性及耐久性的問題:因SR模組由防滑層、玻璃層、基板層、阻尼層及水泥層多層介面所構成，各材質熱性質及生命週期差異，是否可持續順利撐過荷蘭政府提供的SDE+購電補助年限(8~15年)也成為了另一個研究需突破的重點。

e. 設置方式:路面式更難面向陽光甚至是受到路邊建築遮蔽的影響，估計將比屋頂型太陽能的發電量損失的20%更高，對原本發電效率就不高的太陽能發電而言更是雪上加霜[4]。

2. 綜上，雖然太陽能路(SR)結合電動車驅動的概念非常新穎，除了降低時周遭電網於產電尖峰時間過載的情形發生，還可解決土地增收及設置空間的問題，著實對人口密度頗高的荷蘭帶來太陽光電裝置容量提升的新契機，其概念卻衍生出面板承重、高設置與維護成本及發電效率更低等挑戰。或許荷蘭政府可明確定義技術需求，如韓國的太陽能自行車道採傳統屋頂型(屋頂型單晶及多晶矽發電效率可達20%左右)，除了應用技術相對成熟外，兼具發電效率優勢及遮蔭效果；中國建構於高速公路，除了降低周遭建築對陽光之遮蔽發電損失外，另因高速移動，減少車載行經路面車體遮蔽造成的發電量損失，並且透過更穩定的車速，減緩路面與車胎的摩擦進而提升耐久度而降低維護成本。

表1、各國太陽能路(SR)發展概況彙整

國家	發展形式	進展
荷蘭	地面型(效率約9%)	世界第一條太陽能自行車道，位於荷蘭阿姆斯特丹北邊的克羅默尼(Krommeie)小鎮上，於2014年10月完成鋪設了世界第一座的太陽能自行車道(SR)，試驗區全長70 m (於2016年10月時追加20 m，現今全長90 m)，寬度3.5 m，裝置容量約3 kW，實際整體年發電量達 9.8 MWh/m²。
	使用太陽能板材種類
	單晶矽、多晶矽及薄膜
	平均日照時間
	2.8 hour
美國	發展形式	於2016年10月3日以面板型式安裝在愛達荷州桑德波因特(Sandpoint)的一小段人行道上，設置面積為13.9 m²，裝置容量為1.529 kW，平均每日產能約5.28 kWh，內建LED約消耗25%的產能，再加上融雪系統的損耗每英里約2.28 MW，官方提及整體產電量幾乎被抵銷，至2017年10月實際整體年發電量約104.8 kWh。
	地面型
	使用太陽能板材種類
	單晶矽
	平均日照時間
	4 hour
法國	發展形式	世界第一條太陽能公路，於2016年諾曼第(Normandy)的一個小村莊中設置，太陽板路面長達1 km，路面上鋪設了2880個太陽能板，裝置容量約420 kW，平均每日產能約409 kWh，整體年發電量約150 MWh。
	地面型(效率約15%)
	使用太陽能板材種類
	多晶矽
	平均日照時間
	2.74 hour
中國	發展形式	世界第一條太陽能高速公路，自 2017年12月28日通車，全長1,080 m，該道路每天有超過4.5萬輛汽車駛過，平均日發電量則為923 kWh，可供高速公路設備用電。
	地面型
	使用太陽能板材種類
	多晶矽
	平均日照時間
	3.35 hour
韓國	發展形式	於2014年11月在首爾以南大約160 km的高速公路中間開闢綠色自行車道，自行車道約32 km長，其屋頂上方覆蓋著太陽能電池。
	屋頂型
	使用太陽能板材種類
	矽晶型
	平均日照時間
	4.28 hour
日本	地面型	主要技術是利用太陽光電加上行人走過時所產生的震動發電，預計2019進行試驗。