【易誤解】國外研究太陽能板導致熱島效應？降雨減少？專家解析

編按：《客新聞》與《MyGoPen》合作反詐騙，將提供「事實查核」、「詐騙破解」等相關新聞訊息，本篇文章由《MyGoPen》提供，若疑似遭到詐騙，仍有疑問可撥打「165」反詐騙專線。

你可以先知道：

（1）專家表示，都市熱島效應透過改變大氣熱力條件及穩定度，來改變降雨的位置跟強度，台灣目前設置太陽能板的總面積與單位熱源，應還不足以達到此條件。

（2）專家表示，午後雷陣雨比較會受到熱島效應影響，鋒面、颱風等天氣系統的降水比較不會，但還是得依氣象條件、地理環境而定。

（3）美國研究是太陽能發電廠與沙漠荒地溫度比較，與台灣自然環境不同，無法類推適用。

網傳「太陽能板會造成熱島效應」的訊息，內容聲稱因為台灣南部設置大量太陽能板，導致溫度上升，影響水氣生成；國外研究也顯示，太陽能發電站溫度會比周圍高出 3 到 4 ℃。經查證，台灣是海島，會受帶陸、海風調節影響，太陽能板面積相對於台灣國土面積還太小，而且不夠集中，應仍不足以改變台灣上空的氣溫；熱島效應會影響夏季午後對流降雨，但須依氣象條件、地理環境而定，鋒面、颱風等天氣系統的降水則比較不會受到影響。至於美國的研究，主要是在沙漠荒地進行，與台灣自然環境不同，無法依研究結果類推適用。

太陽能板導致不下雨？

原始流傳版本：

台灣南部已超過600天都沒有大雨，氣象專家稱，儘管梅雨季即將到來，但南部降雨仍不樂觀。不少人懷疑這跟南部大量的太陽光電板造成熱度上升、影響水氣生成有關。

國內外早不知有多少科學研究報告顯示，太陽光電板會造成熱島效應，熱島會阻礙鋒面的形成；再者，光電板產生的熱能會被釋放到周圍的環境，對降雨不利。

美國馬里蘭大學的研究指出，太陽能發電廠可引發熱島效應，與附近相比，太陽能發電站周圍的溫度高出3至4度。這項研究報告已刊登於《Scientific Reports》。

另有研究指出，大量太陽光電板所加劇的熱島效應會影響熱對流，因而降低山區午後雷陣雨的機率；若再加上大量火力發電，更使得台灣上空的溫度高於颱風，所以颱風進不來。

並在社群平台流傳：

查證解釋：

網傳訊息的原始出處為何？

MyGoPen 依網傳訊息進行關鍵字搜索，可以找到原始出處來自《中時新聞網》 2023 年 5 月 1 日發布的社論《廣設光電板的災難》，內容提到太陽能板會造成熱島效應，影響熱對流，因而降低降雨機率；美國馬里蘭大學（ University of Maryland ）一份刊登在《科學報告》（ Scientific Reports ）的研究也顯示，太陽能發電站的溫度會比平均高 3 至 4 ℃。

上述內容主要可分為：（一）太陽能板是否會造成熱島效應，減少降雨機率？（二）太陽能發電站平均溫度是否比較高？ MyGoPen 協請台灣科技媒體中心（ SMC ）諮詢台灣大學大氣科學系陳正平教授、成功大學建築學系暨規劃與設計學院林子平副院長及中央研究院環境變遷研究中心林傳堯研究員等專家意見。

（一）太陽能板是否導致地表溫度上升，減少降雨機率？

陳正平表示，地表上無論有無設置太陽能板，都會反射陽光（反照率，或稱反射率 albedo ）。物體反照率越高，反射越強，地表加熱效應越低；相反的，反照率越低，地表就會吸收越多熱能。

「有、無裝設太陽能板」何者反射較強？一般來說，太陽能板的反照率低於沙地、水泥地，高於水體、森林，但可能受到太陽能板新舊、水體大小等因素影響。討論太陽能板反射時，也需要考慮太陽能板所吸收的太陽能（包含光與熱），一部分轉為電能，另一部分變成熱能，而後者會加熱地表與大氣。

（補充：目前太陽能板反照率約在 0.15 – 0.2 之間，根據「 Climate Data Information 」的資料，海洋的反照率約為 0.07 – 0.1 ；森林約 0.08 – 0.15 ；沙漠約 0.4 ，數據會受到量測時間、量測方法的差異而有所不同。）

林子平表示，太陽能板反照率 0.15 ，代表「入射的太陽輻射有 15% 被反射」，其餘 85% 則被太陽能板吸收。而這 15% 反射到天空的輻射屬於短波（波長＜ 3μm ），大部分可以穿越大氣層離開地球，因此對大氣的加熱影響有限，也不至於明顯影響降雨。

對於太陽能板設置而言，要注意的並非板面反射量造成大氣與降雨的影響，關鍵點在於板面吸熱後造成的材料及周圍環境升溫。板面升溫後，釋放的輻射屬於長波（波長＞ 3μm ），能量雖然比短波小，但剛好可以增加空氣粒子的動量，因此太陽能板的設置場域就會顯得格外重要。

林子平表示，如果是地面型光電（例如台灣推動的「漁電共生」），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，而釋放出較多的熱輻射，使周圍氣溫微幅上升。不過，地面型光電通常會設置在郊區，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。

如果是屋頂型光電（例如學校、工廠廠房等），若設計得當，可以創造牆面、窗戶、屋頂的陰影，或阻絕陽光進入室內，讓室內降溫。如此一來，開啟空調的時數降低，運轉時排出熱量減少，反而能有效讓都市降溫

（二）太陽能板反照率高低是否影響降水？

陳正平認為，「反照率越高降水就越少」的論述，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。

林傳堯表示，要能「降水」首先必須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合適（即要有提供足夠的上升運動或對流條件），例如氣流輻合、鋒面、地形抬升與地表加熱等。由於台灣是海島，明顯受到海、陸風調節影響，太陽能板面積相對於台灣國土面積還是太小，且不夠集中，應還不足以改變台灣上空的氣溫。

因此，「反照率越高降水越少」的說法太過簡化，反照率雖然會把部分太陽輻射反射回大氣，但環境風（例如海風、陸風）不是靜止不動，熱能會受到環境風擾動擴散影響而降溫。對於局部小區域而言，反照率與降雨的關係非常微弱，應不足以造成如傳言所述改變降雨的條件。

林傳堯補充，反照率越高，事實上可以降低建築物或地表的吸熱程度，進而降低都市熱島效應，這也就是為何屋頂漆成白色，溫度會比漆成黑色低的道理。

（三）熱島效應如何影響降水？

陳正平表示，熱島效應一方面會提高當地溫度，有利對流；另一方面又會降低相對濕度，不利對流。對小範圍地區而言，通常前者作用較強，有利局部地區的對流降水，但是影響的比例得視氣象條件、地理環境而定，鋒面、颱風等天氣系統的降水，比較不會因熱島效應受到影響。

林傳堯表示，從以往的研究來看，台北都市化影響降雨的前提，是大氣條件本來就適合夏季午後對流降雨，研究假設台北盆地土地利用產生的「人為熱」（ Anthropogenic Heat, AH ）達 200 瓦／平方公尺，以這個極端數字作為案例，來模擬對降雨的影響。

研究指出，都市熱島效應影響降雨的方式，是透過改變大氣熱力條件及大氣穩定度，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。但以台灣目前設置太陽能板的情況，設置面積與單位熱源應還不足以達到改變降雨的條件。

都市熱島雖然可以減少部分水氣受海風輸送至山區，但降雨與否主要還是取決於大氣環境條件是否適合，否則即使溼度大也不易有降雨發生。

此外，熱島效應強度跟環境有關，舉例來說，高雄市是臨海都市，很容易受海風調節影響而降溫，過去研究也顯示，高雄的熱島效應比起台北、台中要低，極端高溫出現頻率也比台北盆地低很多，因此也不會出現因為高雄都市熱島效應影響南部降水的情況。

（四）國際研究發現太陽能發電廠溫度高？

網傳訊息提到《科學報告》的研究，主要是在探討太陽能發電廠是否會出現「太陽能光電熱島效應」（ Photovoltaic Heat Island, PVHI ），該研究以美國亞利桑那州一處裝置容量為 1 千瓩（ MW ）的光電場址為觀察對象，並與鄰近相同土地規模的沙漠荒地相比，發現光電場址在夜間的平均溫度高於荒地攝氏 3 – 4 ℃。

不過該研究提到，是否出現太陽能光電熱島效應，廠址周圍的環境差異影響很大，結果無法一概而論；研究也顯示，上升的溫度會隨著遠離發電廠而消散，不過這仍有可能代表綠能發電所存在的潛在成本。

陳正平表示，沙漠荒地的反照率偏高，太陽能板的有效反照率相對低，因此在沙漠設置太陽能板，的確會造成周遭環境的加熱。台灣地區類似的地表有河川沙礫地、沙灘地等，在這些地方裝設太陽板，可能會有與研究相似的結果。

不過如果將太陽能板（尤其是高效能太陽能板）裝設在水體，例如埤塘、水庫、湖泊或植被覆蓋的地表，則反而有可能冷卻環境。

林傳堯表示，目前台灣沒有針對太陽能板熱島效應的相關研究，未來若有相關量測數據，即可模擬探討。不過，在《科學報告》研究中，量測的位址是沙漠荒地，與台灣的環境條件不同，沙漠地區日夜溫差大，夜間降溫非常快，因此很容易觀察到熱島效應。

台灣地表並沒有像是研究中的沙漠荒地，然而地表水氣蒸散可以降低大氣溫度，太陽能板的存在有可能影響土壤水氣的蒸散量，至於影響程度與所在的土地類別有關，還有待進一步的研究。