從氣候角度看香港的太陽能資源
太陽能是主要的可再生能源之一，其應用是應對氣候變化的重要課題。隨着科技發展，日常使用太陽能（如發電板及熱水器）漸趨普及，而最近一項調查發現香港人對增加使用太陽能發電的取態正面[1]。香港天文台自八十年代起也使用太陽能發電板為多個自動氣象站提供能源[2]。
採集太陽能的效率有很大的地區性及季節性變化，也視乎當地的太陽輻射量和它的環境因素。香港位於中國南方，太陽輻射量比華中及華東地區高（圖一），考慮以太陽能作為可再生能源應用頗值得探討。天文台早於一九五八年起在京士柏開始監測太陽總輻射量，其後於二零零八年在滘西洲設置另一個太陽輻射站，現時兩站共同監測太陽總輻射及直接輻射量[3 -4]。
圖一 東南亞及南亞地區太陽輻射量分佈（資料來源：SolarGIS)
要評估香港的太陽能資源的發展潛力，主要有兩個考慮因素。其一是地理位置：香港位於北緯約22度，在中午時分太陽大多在南方。一般而言，太陽的輻射量隨仰角而增加。在香港，全年太陽上中天時的仰角最低約為四十四度，在冬至發生，而最高仰角可達九十度[5]。其二是太陽輻射量隨時間、季節的變化。表一列出京士柏各月份日照時間及日太陽總輻射量的氣候平均值(1981-2010)，太陽輻射量在七月最高，而下半年整體較上半年高。從圖二可見京士柏近年(2009-2013)的太陽總輻射量有普遍上升情況；從地點考慮，處於郊區的滘西洲之太陽直接輻射量在絕大部分月份均略高於位於市區的京士柏。要在實際情況中有效地應用，周圍環境對個別地區的影響是不容忽視的。尤其在香港這個高度發展的城市，高樓大廈林立，不少地區的天空視域狹窄，能吸收的陽光自然也大打折扣。
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月 份 |
日照 |
日太陽總輻射 |
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時間 (小時) |
可應用 |
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一月 |
143.0 |
42 |
10.17 |
|
二月 |
94.2 |
29 |
9.39 |
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三月 |
90.8 |
24 |
9.96 |
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四月 |
101.7 |
27 |
11.60 |
|
五月 |
140.4 |
34 |
14.19 |
|
六月 |
146.1 |
36 |
14.19 |
|
七月 |
212.0 |
51 |
17.17 |
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八月 |
188.9 |
47 |
15.63 |
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九月 |
172.3 |
47 |
14.61 |
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十月 |
193.9 |
54 |
14.05 |
|
十一月 |
180.1 |
54 |
12.28 |
|
十二月 |
172.2 |
51 |
10.89 |
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年值 |
1835.6 |
42 |
12.85 |
表一 1981-2010年京士柏錄得日照時間及日太陽總輻射的月平均值
圖二 京士柏(KP)及滘西洲(KSC)日射表在2009-2013年錄得日太陽輻射量的月平均值
多年來的太陽輻射量變化趨勢當然也會對長期使用太陽能有深遠的影響。過去數十年的平均雲量（圖三）和低於8公里能見度的年總時數（圖四）均有上升的情況，導致香港的太陽總輻射量整體有下滑趨勢（圖五）。雖然如圖二顯示近年似有回升跡象，但仍需繼續監測以確定目前所見的趨勢是否可以持續。
圖三 天文台總部錄得的年平均雲量。1961-2013年間，香港年平均雲量每十年上升1.1%。
圖四 天文台總部能見度低於8公里的年總時數 (1968-2013)。
霧、薄霧、雨及相對濕度在95%或以上的情形並不計算在內。
圖五 京士柏錄得的年平均日太陽總輻射量 (1968-2013)
參考資料
- 思匯政策研究所 (2013)，香港人對能源和氣候變化取態的民意調查摘要
- 天文台與再生能源
- 天文台網頁新增太陽直接輻射及太陽漫射輻射資訊
- 日照時間是怎樣量度的？
- 太陽每年有兩次最接近香港天頂，分別發生在6月3日12時21及7月10日12時29分。