看動畫學綠能知識:Code Geass世界裡的能源轉型

太陽能板的仰角應該怎麼設計?綠能比核能先行的世界可能嗎?

Tony Yen
看動漫,學綠能
Apr 24, 2020

--

前幾天詢問大家有沒有看到動畫中出現的綠能時,被介紹了10年前的神作Code Geass。看完之後,的確有發現一些可以討論的點,分享給大家。

和前幾篇相同,我的文章會有微劇透,也不會討論現實中當前無法量產的科技(例:Sakuradite這種動畫才可能存在的黑科技)。

東京的太陽能版仰角應該多少?

Code Geass動畫在第一集就有太陽能板的出現,而且有著令人印象深刻的特色:這些太陽能板以和水平線幾乎垂直的夾角面向天空,和一般我們生活周遭看到的太陽能板差別頗大。

作為比較,底下這是《科學超電磁炮》的學園都市(同樣位於東京)內的太陽能版。

底下這則是動畫電影《Hello World》中位於京都的太陽能板。

很明顯地,《科學超電磁炮》和《Hello World》中出現的太陽能板,仰角的設定較符合真實。不過現實世界的太陽能板仰角是如何決定的?

我們知道,當太陽能板的仰角和太陽的天頂角相等時,太陽能板單位面積能接收到的能量最大。計算太陽天頂角的方式,可以參考我之前的說明。麻煩的是太陽在天球的軌跡會隨著時間與季節的不同而有所變化;太陽能板仰角,傳統上會設計成能最大化一年總發電量,而這和當地緯度、現地遮蔽情況有所不同。雖說如此,平均而言,太陽能板的仰角和當地的緯度,通常會相差不遠;在東京這大約是30度左右(東京的緯度為35度,但因為太陽平均天頂角較小的夏天,日照時數也較長,加權平均後太陽能板的最適夾角也因此較小)。

曾經,現實中的太陽能也可以比核能更早出現

Code Geass的世界中,另一個和現實極大的差別是核武/核能科技的發展,遠遠晚於太陽能的出現。根據Code Geass維基,太陽能和Sakuradite是目前已知該世界唯二的能量來源(雖然在復活的魯路修劇場版中,Zilkhstan王國境內有架設看似風能發電機的設備)。在動畫設定裡,Sakuradite主要用來供應運輸載具和機動兵器的能源需求,而太陽能板則供應一般民生發電(前一篇文章中我們已經說明,在物理上這是完全可行的,雖然日本其他地區也有裝設太陽能板供應東京的能源需求,應該會更合理)。

風能、太陽能、以及Sakuradite似乎是Code Geass世界中僅有的三種能量來源
流亡的阿基德中,歐盟境內出現的風能發電廠

相反地,核能在第一季Nina Einstein的私人研究展開前,一直都被世人忽視。初始,Nina研究的目的是透過核分裂反應產生能源,但研究目的到第二季,卻轉為替帝國研發戰略型核子武器F.L.E.I.J.A.,並且在第二次日本獨立戰爭中,造成東京租借的全毀。

筆者認為,在第二季結束後的新國際秩序裡,世人對於核武和核能技術整體的厭惡,會比現實世界來得強烈。這是因為在我們的世界裡,核能技術主要帶來的傷亡為廣島、長崎、以及後續核子試爆造成的傷害;加上三大核電事故(三浬島、車諾比、福島),這些事件中可直接辨認的受害者數量級「只有」數十萬之多。

另一方面,在Code Geass的世界裡,東京租借的核爆,造成了1000萬人當場死亡、1500萬人受傷命危;核子武器首次在人類世界出現即傷害了日本1/4以上的人口(根據Code Geass維基,舊日本在亡國前,人口為8900萬),這對於世人的震撼程度等級,絕對不同於現實世界。之後,魯路修奪取天空要塞、實行全球性恐怖統治的兩個月內,核能技術成為獨裁者拿來恐嚇脅迫世人的形象,應該也已經根植人心。因此,新的超合眾國在魯路修身亡後,應該會有強烈的反核聲浪,讓這種技術成為國際秩序的黑名單。更重要的是,如果這個世界的主要能源需求,早已能夠透過綠能供應,又為何要執著於具核武擴散和核安風險的高危險能源選項呢?

第二次日本獨立戰爭後受核爆摧毀的東京租借

太陽能比核能更早成為世界能源選項的主流,在今天來看似乎僅是動畫工作者美好的夢想,然而現實世界離這樣的夢想,曾經不那麼遙遠。在1950年代,太陽能和核能都是剛起步的科技,但當時美國的艾森豪總統基於製造核武的戰略考量,選擇以發展核能為主的路線(事實上,當前核能熱衷者提到的許多新核能構想,當時也有被提出,但這些選項因為較難和核武工業嫁接,最後都不被青睞)。

Code Geass世界中關於能源的設定,讓我們不禁得這麼問:如果當初美國選擇了太陽能而非核能,現在的氣候危機會不會更緩解一些?畢竟核能曾提供的廉價且乾淨的能源願景,最終是破滅了,早知如此,一開始就發展太陽能,也許能源轉型就能提前開展。不過,我們也不要忘了Code Geass全系列想傳達的一個重要訊息:切莫耽溺於過去、執著於當下,而應奮力開創未來。歷史沒有如果,在這個油價倒退回20年前、世界被瘟疫橫行的當下,確保能源轉型的持續進行,才是我們真正要做的。

--

--

Tony Yen
看動漫,學綠能

A Taiwanese student who studied Renewable Energy in Freiburg. Now studying smart distribution grids / energy systems in Trondheim. He / him.