綠能之路 (下) 能自然最好

文/黃齡儀、徐梅玉、郭芷瑄 |2017.09.24
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文/黃齡儀、徐梅玉、郭芷瑄

在「我們只有一個地球」的共識下,二○一五年底全球一百九十五國於法國巴黎簽署了《聯合國氣候變化框架公約》(俗稱「巴黎協定」),以取代一九九七年的《京都議定書》。這項不具強制性的公約,讓各國在減緩全球溫室效應上,有了具體的努力方向。其中,源自大自然的再生能源的開發與利用則是成敗關鍵。

瑞典及南非都是自然環境優異的國家,國情與地理環境或許迴異於台灣,但在再生能源的發展現況及願景上或許有我們可資借鏡之處。因此,本期〈綠能之路〉(下)也期盼藉此關注台灣在政策及實務上有哪些成就與待改善之處。

屏東綠能多管齊下

種電潮汐發電全台首創

由元晶太陽能科技公司籌建的全台第一個垂直整合的太陽能模組廠,四月十日在屏東大慶工業區舉行動土典禮,元晶董事長廖國榮致詞表示,希望這項由元晶啟動的大型模組廠建案,完成台灣太陽能產業最後一塊版圖。

力推廢地養水種電計畫

屏東綠能產業新里程碑

因為台灣整個太陽能供應鏈就缺大型模組廠。元晶願意在屏東設廠,廖國榮說,是因為屏東縣長潘孟安熱情的邀約,到動土這段期間,充分感受潘孟安及屏東縣政府團隊不遺餘力支持。

元晶屏東新廠第一階段產能設計為五百五十—八百MW,估計到二○二○年全產能開出時,員工人數將達一千人以上,如業務推展順利,屏東新廠再經第二階段擴充完成之後,最終產能將達二GW,將成為台灣產能最大、自動化程度最高的先進太陽能模組廠。

屏東在民國九十八年八八水災衝擊後投入綠能推動,民國一百年,前縣長曹啟鴻首創全國推出「養水種電計畫」,在無法耕養的蓮霧園及漁塭建置太陽能光電,成功的創舉,吸引總統蔡英文在一當選後,前往參觀,上任後馬上推動二十GW綠能政策。潘孟安表示,養水種電奠定全國日後的光電發展基礎。

曹啟鴻在養水種電計畫後,陸續推動的「光采溼地孤島效應綜合綠能園區」及在滯洪池上設水面式太陽能光電,都是全國創舉。

延續曹啟鴻的綠能軌跡,潘孟安上任後朝多元化綠能發展,目前正在發展中的畜牧業沼氣發電、農業廢棄物製成生質燃料棒(Refuse Derived Fuel簡稱RDF)實務商轉等都是領先全台的創舉;下半年度即將完成商轉試驗的潮汐發電,則是全球首座。

潮汐發電超日趕美

商轉成果傲全球

除此之外,屏東縣也率先全國推出農棚透光率制訂法規政策,讓民間得以利用光電農棚種植農作;率先地方政府發起綠能公益行動,為屏東勝利之家籌建一套六KW左右的太陽光電系統,勝利之家將有二十年綠能收入,並率先全國地方政府購入綠電七萬度挺綠電。

這些綠能產業的發展成功,不斷地吸引包括美國、丹麥及台灣等國內外學者,與國內中央及地方政府單位前來觀摩。

為加速屏東綠能發展,吸引廠商到屏東投資,潘孟安去年四月率先全國創立單一窗口服務的「綠能專案推動辦公室」,讓台電進駐,簡化行政作業,這是元晶能夠在屏東順利設廠的很大原因,雲林和彰化縣政府隨後也跟進。

綠能專案辦公室主任何紹康特別提及已領先全球的潮汐發電,表示,屏東縣政府與中山大學及成功大學水工所研究團隊合作,民國一○四年三月先在小琉球模擬,民國一○五年八月在屏東縣鵝鑾鼻東南方外海設置多功能浮式載台,技術已確定測試成功。

何紹康表示,日本和美國潮汐發電都是由軍方系統操作,離商業運轉還很遠,而屏東縣今年下半年就可進行商業運轉,成果獨步全球,除了是世界第一座深海洋流能測試系統,也是成功利用黑潮擷取洋流能的世界首例。

今年度屏東縣政府與國產署攜手,開發高樹鄉三十七公頃國有土地,將打造成全台首座太陽光電綠能專區,預估可吸引民間投資金額十三點二億元,創造總產值四十一點一億元,提供二百二十個就業機會,完成太陽能設施後,預計每年可發電二千八百萬度,提供八千戶家庭用量,減少碳排放量約一千五百公噸。

屏東縣政府已訂定明確政策目標,希望在二○三○年前達成以二○一四年為基期的百分之三十減碳目標,循序漸進邁向百分之一百再生能源之路,讓屏東在政府的非核家園政策和五+二產業目標中,成為領頭羊的示範縣市。

再生能源水力為主

瑞典積極開發生質能源

瑞典於二○一六年在執政社會民主黨與綠黨的合作之下,協議直到二○四○年,將百分之百完全使用再生性資源發電;且預計到二○四五年溫室氣體的淨排放量為零。

瑞典自過去即不斷為永續資源努力,二○○三年提出《綠色證書》,即在確保民眾安全的前提之下,提高再生能源的使用率,並期待未來能百分之百以再生能源取代核能發電。

水力與核能發電占大宗

生質來自林材和垃圾

《綠色證書》裡認證的再生能源包括:風力、太陽能、潮汐、地熱、水力和生物質。根據瑞典能源局的統計,目前全國電力來源主要來自水力(百分之四十七)與核電(百分之三十四),次之是風力(百分之十)等其他能源。

水力發電一向是瑞典電力來源的大宗。國營大瀑布電力公司(Vattenfall),其前身是一百多年前設立的皇家水力發電委員會。然而,建造水庫的同時也傷害了當地的生態。

由於瑞典大部分人口分布於南部,水庫分布在北部。北瑞典人過去曾批評南瑞典人偷走他們的資源,而不曾回饋北方。此外,水力發電也不是完全沒有問題。瑞典政府為了保護未被開發的河流,在一九九八年的《環境法典》中規定不得再度開發這些河流。但若要降低對核能的依賴,勢必增加對這些已開發河流生態的剝削利用,因而導致了兩難。

除了水力發電外,瑞典也積極開發其他生物質能源。生物質能源包括燃燒樹木以及焚燒垃圾。瑞典每年家庭垃圾產量達四百四十萬頓,百分之五十的垃圾透過焚燒過程轉換成能源。不僅如此,為了達成預期目標,每年還從國外進口約二百萬噸垃圾,其中從鄰國挪威進口六萬輛滿載卡車的垃圾。家家戶戶的垃圾回收做得相當徹底,政府還希望在三年內逐漸提高垃圾轉換成生物質能源的比例。

另一個重要的生物質來源是林材。瑞典獎勵種植柳木作為生物質能料源,每公頃柳木做為生物質料源可獲得補助五千克朗(約新台幣一點七萬元),柳木種植面積愈大愈能提供生質能充足的原料來源。

逐步關閉核電廠

期以再生能源取代核電

瑞典逐步關閉核能發電廠,期待達到以再生能源完全取代核能發電的目標。一九七九年美國三哩島核電廠幅射外洩事故,是影響今日瑞典對核電政策與態度的關鍵事件。瑞典在一九八○年曾經舉辦廢核公投。當時公投有三個選項,皆支持廢核,但都加上但書。

選項一的但書是在不影響大眾福祉之下,可以廢除核電;選項三的但書是立即廢除核電。當時社會民主黨提出的選項二但書是核電必須百分之百國營,且利潤百分之百歸為國有,此選項並隱含在二○一○年前分階段關閉全部核電站。最後由選項二以些微差距勝出。

瑞典成為全球第一個主張廢核的國家。二○○九年民意反轉,政黨間能源協議打破之前一九八○年公投結果,准許可探尋以新核電廠取代舊核電廠的可能性。不過,在這項協議之中仍有但書,但書是新核能電廠必須是在不接受國家補助之下建造。瑞典大瀑布公司評估之後發現,無法在缺乏國家補助下建造新核能電廠,因而,新核電廠遲遲無下文。

再加上舊核能電廠壽命即將終了,建一座核能發電廠又往往耗時十到十五年,沒有新的技術和資金支援之下,瑞典在陸續關閉核電廠之後,將成為無核家園。直到二○四○年,核能電廠完全關閉後,將百分之百完全使用再生資源發電。

再生能源起步雖晚

南非體質佳潛力仍雄厚

南非是產煤大國,所產煤礦價廉質優,多年來發電方式以燃煤為主,完全不符合全球減碳潮流,因而備受環保人士詬病。有鑒於此,南非能源部在二○○三年發布《再生能源白皮書》,計畫十年內將再生能源發電量提升至一百萬兆瓦。

供電不足危機成轉機

大力推動再生能源應用

二○○八年,南非爆發供電不足危機,對民生和經濟造成重大衝擊,迫使政府大幅調漲電價以控制電力需求,並立即著手建造兩座大型燃煤電廠,同時大力推動再生能源的開發應用。

二○一二年,南非總發電量為二千三百七十萬兆瓦,其中百分之七十仰賴燃煤,百分之十三來自石油、天然氣和核能,其餘百分之十七採用再生能源,較以往成長許多。其中又以生質柴油和廢棄物燃燒占主要比例,太陽能、風力、水力發電量則相對偏低。

南非氣候乾燥少雨,全年幾乎陽光普照,全國有三分之二土地處於中高至高的太陽輻射區域,一年平均日照時數高達二千五百小時(一○四天)。與歐洲國家相比,同樣的設備可多產生百分之二十電力,因此是發展太陽能理想地區。

南非的太陽能設備主要為光伏(PV)以及集中太陽能發電(CSP)。大型太陽能發電廠大都位於地廣人稀的西北部,不僅日照充足,而且可以就地供電。二○三○年,太陽能發電量預計將達到八千四百兆瓦(MW)。根據推算,只需在這些日照充足的地帶建造三千平方公里大小的太陽能發電設備,就可供給全國每日所需的電力。

十多年前,政府推出許多鼓勵措施,包括補貼三分之一費用等。在城市地區,許多家庭和機關行號均已經安裝太陽能熱水器,搭配傳統電熱水器,不僅省電且無論天氣陰晴均可提供熱水。

由於貧困地區供電不穩,政府援建的社會住宅或一般居民家中,太陽能熱水器更是標準配備,全部費用由政府買單。

目前政府已經取消優惠與補貼,強制要求所有新建住宅必須配備太陽能熱水器,務必讓民眾養成使用太陽能的習慣。

三面環海兼林地廣大

風力生質發電富潛力

許多公司大樓、百貨商城、學校或醫院,也在屋頂安裝太陽能面板,連接上蓄電裝置,並改用LED燈照明,亮度不減且更省電省錢。

在風力發電方面,南非三面環海,綿綿不絕的海岸線以及大面積的低地和懸崖,都是理想的風力發電場地。二○一四年,第一個風力發電場正式運行。直到目前共有十九個風力發電場,擁有六百多座風力發電機組,總計可產生一千三百六十九兆瓦的電力。二○二○年新的風力發電場完成後,發電量將可達到二千零九十六百萬瓦。

最後談談生物質柴油,南非目前有數個生產生物柴油的設備,並且擁有四千二百萬公頃天然林地和一百三十五萬公頃的種植農場,生產潛力巨大,也是政府的能源計畫重點項目之一。

缺乏創新能源體系和再生能源技術是南非推行再生能源的兩大障礙。不過,隨著政府和民間不斷投入研發後,情況逐漸改善,預計在二○三○年前,再生能源相關的成本將與一般能源相同。再生能源將以更高超的效率、更低廉的價格被廣泛使用。

南非擁有豐富的再生能源,只要充分開發利用,不僅可以有效地供給各項電力需求,降低對傳統能源(例如:煤炭和核能)的依賴,也可促進經濟發展,創造工作機會,解決失業問題,造福環境與社會。

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