一、浮動太陽能的全球發展趨勢與成長機會
浮動式太陽能(Floating Solar PV, FPV)是近年來全球再生能源的重要新興領域。傳統地面型太陽能系統需要大量土地,常與農業、工業及居住用地產生衝突,而浮動式系統提供了解決方案。其核心優勢在於可直接設置於水庫、湖泊、人工池塘及部分海域,不僅能節省土地,也能減少水分蒸發並提升光電模組的發電效率。此外,30MW的FPV平均安裝時間為8週,能有效降低建設期風險。
根據Frost & Sullivan在2025年發布的全球太陽能報告指出,浮動式太陽能在亞太地區尤其受到關注,未來FPV的市場成長將更進一步結合多重應用,如與抽蓄水力發電(Pumped Storage Hydropower, PSH)結合,以提升儲能與水資源管理效益,或搭配水產養殖,創造能源與農業共生的價值。亞太地區 (APAC) 整合抽蓄水力發電的浮動式太陽能(PSH-integrated FPV) 安裝與規劃建置容量,在2024年佔全球總量的57.1% (如圖一),台灣、中國、印度及新加坡等國家均有大規模示範案。
以下摘錄適合亞太地區氣候的浮動式太陽能創新案例,分為離岸與水庫應用,並說明其技術創新特點、優勢及挑戰。
二、抗波浪的離岸式浮動太陽能創新案例
(一) 高架三角模組設計的抗颱平台
開發單位/廠商:荷蘭 Solarduck
荷蘭潔淨技術公司SolarDuck 為解決沿海與海島地區土地有限與能源依賴進口的挑戰,開發適用於海洋環境的浮動式太陽能平台。平台採用三角形模組化設計,並將太陽能板架高三公尺以上,以降低海水腐蝕風險。同時,利用張力腿(tension-leg mooring)錨定於海床,提升離岸部署的穩定性。此設計可耐受高達 62 m/s的強風,相當於四級颱風,具備抗浪與耐候能力,適合部署於日本和東南亞等颱風頻繁區域。模組化結構便於快速擴展,可依需求組合成 MW 級甚至更大規模。然而,SolarDuck 在擴大到 GW 規模時,仍需優化水動力設計,並克服海上電纜與安裝複雜度,以及國際標準化尚未成熟的挑戰。
(二) 結合波浪能與潮汐能的浮動陣列式整合平台
開發單位/廠商:荷蘭 Oceans of Energy
荷蘭 Oceans of Energy提出結合波浪能、潮汐能的浮動式太陽能平台,以解決沿海人口稠密地區的能源空間限制。其設計可使單位面積能源產量較獨立系統提升 500%。平台採用模組化設計,可於一天內完成安裝,並利用柔性連接器與剛性浮體組成浮動陣列,減輕重量與結構負荷。該系統具備耐高波浪、強風與海洋腐蝕的能力,並已在北海完成實證運行,展現突破內陸水體限制、拓展至深水與外海的潛力。不過,海底電纜整合、潮汐環境下的穩定性、高鹽分侵蝕,以及繁複的海洋許可程序,皆可能延緩大規模部署並推高成本,長期運轉可靠性仍需驗證。
(三) 碳纖維高架結構與智慧監測的風光互補平台
開發單位/廠商:比利時 Seavolt
比利時Seavolt 開發專為高波浪與腐蝕性海洋環境設計的浮動式太陽能平台 SEAVOLT©,並能與離岸風電基礎設施協同運作,以提升發電密度與共享維護資源。平台利用碳纖維複合材料浮體結構支撐高架太陽能模組,並整合傾斜、應力與疲勞的即時監測,可在 5 公尺波浪下保持穩定。同時,設計具生態兼容性,可減少對水生棲地的干擾。然而,Seavolt 仍處於原型階段,缺乏商業規模驗證。碳纖維等高性能材料成本高昂,可能影響大規模推廣;再加上較低成本替代技術、監管繁複與長期結構降解風險,都是其未來挑戰。
三、內陸水域應用的浮動太陽能案例
(一) 抗紫外線、高耐腐蝕且高發電效率的模組化系統
開發單位/廠商:西班牙 Isigenere
西班牙再生能源公司Isigenere 針對土地有限與高溫造成的效率下降問題,開發可部署於水庫、灌溉池與水處理設施的浮動式太陽能系統。其設計利用水冷效應(water cooling)降低模組溫度約 10°C,使發電量提升 11%至15%。平台採用高密度聚乙烯(HDPE)浮體,具抗紫外線與耐腐蝕特性,並經風洞測試可承受時速 150 公里強風,確保在多種內陸與沿海環境的穩定性。模組化設計便於安裝與維護,目前已於 20 多個國家部署並驗證效能。不過,其應用範圍主要限於平穩內陸水體,不適合離岸環境。
(二) 耐高風浪與維護便利化的模組化系統
開發單位/廠商:法國 Ciel & Terre
法國Ciel & Terre公司推出 Hydrelio aiR Optim 平台,應用於水庫、採石湖與近岸水域,兼具發電與水資源保護功能(減少蒸發),有效解決土地稀缺問題。平台採用 HDPE 浮體與模組化排列,可承受 210 km/h 強風與 1 公尺波浪,並能適應不同場地大小、水位與能源需求。其設計注重維護便利性,配置寬敞的維護通道、電纜槽與安裝支架,簡化操作、維護與逆變器安裝流程,進而降低生命週期成本。此外,平台還可整合至混合離岸再生能源系統及水基產業。然而,地點專屬的錨定複雜性、監管限制與極端氣候下的組件疲勞,仍是未來挑戰。
(三) 可調傾角與快速安裝的一站式解決方案 開發單位/廠商:中國 陽光電源(Sungrow)
中國Sungrow公司是再生能源技術的領導者之一,其將太陽能電池板部署在浮力大、耐腐蝕的平台上,並錨定於水面,能減少水分蒸發和藻類生成。系統採用模組化與預組裝設計,可縮短30%的安裝時間並支援快速擴展。相較於地面型系統,該系統具可調式傾斜角,並結合水冷效應,使效率提高約15%。Sungrow已於中國建設多個百 MW 級水庫浮動太陽能專案,並整合自家逆變器與運維解決方案,展現規模化與成本控制優勢。然而,在水上安裝與維護的挑戰、波浪造成的模組損壞,以及對潛在的水生生態影響,都是未來須解決的問題。