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未來台灣專輯 創意不沉默 能源產業大聲說

2018-05-02 08:42動腦

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【文/葉閔宏 動腦編輯部】

電影《猩球崛起:黎明的進擊》中,人們面對高智商猩猩的反撲時,說了這樣的一段話:「你知道牠們哪裡可怕嗎?牠們的存活不需要電力、光、熱,什麼都不需要,那是牠們最大的優勢,也是牠們強大的原因。」從中不難感受到,人類對能源的高度依賴。2017年台灣正式將「綠能建設」納入前瞻基礎建設計劃中,四年時間將分三期投入總額高達新台幣207.85億的特別預算,截至今年12月的第一階段,已編列80億元,來補足綠能發展所需的基礎建設。以2025年為目標,台灣政府以非核家園為願景,並調整能源配比為核能0%、燃煤30%、燃氣50%、再生能源20%;可以觀察到,台灣的能源政策正往「零核」和「綠能」兩大方向前進,以符合多數民眾的期待,並走向能源自主。

無須仰賴進口能源的「能源自主」,向來是一個國家長遠發展的期待,更被視為國家安全的關鍵指標,台灣天然資源不虞匱乏,以再生能源為自產能源,能不受國際能源價格波動所限。 不過,此刻台灣的能源仍需靠進口。根據經濟部能源局統計,2017年台灣的自產能源只佔2%,其中以55%的生質能及廢棄物比例最高,其次為水力發電(18%),再來才是太陽光熱、地熱及風力發電(11%);在高達98%比例的進口能源部份,則以燃煤、原油、天然氣為大宗。一個國家的能源發展,並非單憑理想,現實環境中的有利條件、限制條件,也都必須審慎思量。不僅如此,政府、企業如何與民溝通的重要性,更不在話下;配合台灣能源政策,《動腦》企劃「未來台灣專輯:創意不沉默 能源產業大聲說」,帶讀者綜觀全球能源三大局勢,讓策略與創意也能劍及履及。

局勢1 集中走向分散 不再牽一髮動全身

◎ 並存才能分散風險

2012年美國東岸慘遭珊迪颱風(Hurricane Sandy)侵襲,不僅造成人員傷亡,就連輸電網路也因此遭受破壞,使得美東地區經濟活動一度停擺,兩個星期後,電力才逐步恢復供應。這期間照理說,無電可用的東岸應該是一片黑暗,但紐約市區的紐約大學(New York University),以及市郊的普林斯頓大學(Princeton University)卻是燈火通明,主要是因為「分散式發電」的這場及時雨。 身為美國首善之都,竟發生無電可用的窘境,在紐約州長Andrew Mark Cuomo的主導下,紐約州公共服務委員會發表《能源願景改革》(Reforming the Energy Vision),全面發展分散式能源便是目標之一,藉此提升能源安全。所謂「分散式發電」,以自給自足的「莊園」來形容,再恰好不過了。

這種配電方式,能彌補電網未到之處,為偏鄉離島、窮鄉地區帶進電力,國際能源署(International Energy Agency, IEA)也持相同看法;但其設備建置、維修成本較高,電力供給也相對不穩定。台灣目前配電方式,仍以「集中式發電」為主,北部的電纜、中南部的電塔,電力公司就是透過這些輸出管道,將電傳送到每家每戶。隨著綠色能源開始起步,台灣也開始出現「分散式發電」,現在已經能看到部份建築物的屋頂上,配置了太陽能板,再加上政府鼓勵「綠能屋頂、全民參與」,分散與集中兩種發電型態,已能在台灣兼容並存。(看中租能源,如何與民攜手開創太陽能?請翻到P.50「爬上綠能屋頂 中租能源最佳化管理」)

◎ 把太陽能存起來

綠色能源不如傳統燃媒、天然氣,靠的是變化莫測的自然環境來提供能量,因此其供電穩定度,一直以來遭受質疑,「儲能技術」是否完備,也就成為再生能源發展的一大挑戰。 特斯拉(Tesla)在2017年2月1日,從Tesla Motors Inc.更名為Tesla Inc.,進一步把電動汽車業務,拓展到太陽能蓄電系統,技術長JB Straubel曾說:「特斯拉不只是電動車公司,也是能源創新企業。」 特斯拉的野心也是有跡可循,早於2016年11月17日,以26億美元,收購全美最大的太陽能發電公司SolarCity;同一下半年,特斯拉也發佈了太陽能屋頂的佈建方案,初期僅針對企業內部員工,但今年4月初,在美國加州一般民眾的家中,也陸續傳出完成安裝的消息。 這款太陽能屋頂外觀形似磚瓦,能更貼合房屋整體的設計,包含屋頂和三座家用儲電系統的能源牆(powerwall),透過屋頂的太陽能板所轉換的電,足夠供應一屋子所用,剩餘的電力將會儲存在能源牆中,以備不時之需。

局勢2 追求能源自主 美國掀起頁岩革命

能源的掌控能力,可以展現一個國家的國力。過去,美國有近七成的石油、天然氣是仰賴進口,但在2013年,美國已超越沙烏地阿拉伯、俄羅斯,躍升世界第一能源生產國,2007至2013年,美國的進口石油約少了六成,不必迫於需求向他國進口石油。 美國能源有本事急起直追,關鍵在於「頁岩革命」的興起,近十年來,頁岩氣已成為美國重要的天然氣資源。

然而,頁岩氣的開採並不容易,1947年美國第一座頁岩氣井開鑿後,到了2000年,產量僅占天然氣總量的1%;十年之後,因為水力壓裂(hydraulic fracturing)、水平鑽井(horizontal drilling)等技術的突破,其比重才超過20%。根據美國能源資訊局(Energy Information Administration)預測,時至2035年,美國49%的天然氣供給會是頁岩氣。 美國開採技術的成功,也讓其他國家開始看見頁岩氣的價值,頁岩革命確實已對全球天然氣市場造成衝擊,連帶亞太、歐洲地區,近年也積極投入非傳統天然氣(如:頁岩氣、致密砂氣、沼氣、煤層氣等)的發展。

局勢3 離岸風電正夯 台灣海峽先天優勢

台灣海風吹拂,特別是台灣海峽這條特別的水道,夏天有西南季風,冬天有東北季風。2014年國際工程顧問公司4C Offshore數據指出,全球20大最適合發展離岸風電(Offshore Wind Energy,OWE)的場域,台灣就占八成(16處)。包括北海、愛爾蘭海、波羅的海等西風帶,是全球離岸風電的主戰場,歐洲市場儼然飽和,當地許多業者紛紛向外尋找新大陸,而台灣就成為他們的首選之地。台灣風電發展以「行穩致遠」為推動原則,並依據風機設置地點分為:陸域和離岸兩者,在離岸風電部份,「先淺海、後深海」為其策略模式,進而逐步推動綠能風電。相較於空間有限的陸域風電,離岸風電的技術門檻複雜度較高,再者離岸風機尺寸大,裝設地點又是在海上,所以不論是載運或安裝,都需要專用的工作船,對於建置與維運技術的要求,都相對高,成本支出也是如此。

離岸風電也將帶動相關產業效益,這兩年來離岸風電相關概念股,股價不斷攀升,前景一片看好,這是因為從離岸風機的建置,到海上變電站收集且升壓後,經由海底電纜傳輸到陸上電纜,最後併聯至各地的陸上變電站,這段路,足以串成產業鏈。根據離岸風電知識網(NEPII)指出,離岸風機位於海上,全年滿發時數為3,000小時,比起陸域的2,400小時,多了25%,可見離岸風場已成發展主軸;即便如此,離岸風電在台灣仍屬新興產業,仍有許多挑戰等待政府、企業共同面對,更重要的是創造「環境共榮」,才能真正實踐永續。(一窺日本開發、規劃智慧能源城市,請翻到P.56「借鏡日本 智慧能源都市」) 向再生能源靠攏 品牌如何行動?

◎ Apple率先達成100%潔淨能源

今年4月9日Apple率先宣佈,其全球供電來源已是100%的潔淨能源(clean energy),包含美國、英國、中國、印度等43個國家的直營店、辦公室、數據中心等,已全面採用不排放汙染物的能源;以身作則、樹立典範的Apple,9家供應商也跟隨其腳步,承諾使用100%潔淨能源,這個數字預計將會拓增到23家。Apple首席執行長Tim Cook表示,Apple長久以來致力於讓世界更美好,歷經幾年的努力,對環境的回饋已有點成績,且達成了一大里程碑,未來將會繼續在產品、材料上,尋求創新且前瞻的綠色計劃,藉此創造出健康的生活環境。Apple全球已擁有25個可再生能源的營運計劃(有太陽能、風力、沼氣燃料電池、微型水力等),總發電量達626兆瓦,目前還有15個項目如火如荼建設中,估計未來發電量將會超過1.4千兆瓦,分佈於11個國家。

◎ 每瓶百威啤酒 都因再生能源而生

身為美國啤酒大廠,百威啤酒平均每天售出4,100萬瓶,為倡導友善環境,百威2017年3月便對外宣佈,2025年後,每支啤酒的釀製,將會利用再生能源生產而成。甫於今年4月,百威啤酒還設計了一款以黑白兩色為主的全新標誌,外型就像一顆電池,上頭寫著「100%再生電力」,讓消費者能清楚辨識。百威全球行銷副總裁Brian Perkins表示,這段時間所提出的承諾,雖需花費五到十年時間,無法立即影響消費生活,但除了百威的行動外,更希望能促進消費群眾的重視與討論,「朝再生能源發展的方向,能有效提升品牌價值,對環境和商業也都有正向影響,是場雙贏的局面。」

【本篇未完,完整內容請見《動腦》2018年5月號;訂閱動腦知識庫

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