德國

翻轉耗能建築

翻轉耗能建築

摘要: 
選購保溫杯或買冰箱,你一定會注意它保溫保冷的效果,但是買房子的時候呢?一棟棟耗能建築,到了夏天就成了吃電怪獸。其實改造耗能建築並不困難。究竟有哪些妙招,可以讓房子退燒,健康又省荷包呢?

採訪/撰稿 張岱屏
攝影/剪輯 陳添寶

走進台北士林這條小巷,一整排都是三四層樓的透天厝,其中一戶綠意盎然,樟樹、柳樹、茂盛枝葉,就像是替房子撐起一把綠色洋傘。

屋主趙先生六年多前搬到這裡,為了解決房子西曬問題,他先是種樹,不但自己家種,還幫左右鄰舍種,幫鄰居的房子降溫。光是種樹還不夠,外牆做外遮陽,窗戶外也加裝碳化竹簾和電動百葉簾。

不但外牆和窗戶要散熱,趙先生也設計屋子的通風路徑,屋子後方天井的冷空氣進入室內,由下而上利用空氣對流原理,讓熱空氣從上方排出。家人幾乎全天在家,但是一天當中開冷氣的時間只有三、四個小時,夏季一個月電費只要1400元,相較於沒有做隔熱的鄰居,一個月電費高達6000元,省下的電費非常可觀。

另一位住在大樓的石小姐,則是營造屋頂農園,鋪設隔熱層,讓屋頂不再發燙。除了屋頂隔熱,利用外遮陽,外掛黑網、彩色網或竹簾,都是幫房子降溫的好方法。

強迫關冷氣不是節電的好方法,幫建築散熱、隔熱,才是省電王道。台灣90%以上的建築都是水泥構成,水泥蓄熱能力強、隔熱能力差,這些熱能會以輻射方式不斷釋放,夏天很多房子室內牆面都超過35度。因為房屋隔熱太差,大家只好冷氣全開,造成都市溫度不斷飆高的惡性循環。

邱繼哲自己住家的牆壁,全都舖設1.5公分厚的PS板做隔熱,他還自創雙層窗戶,窗戶間加掛百葉簾,夏天散熱、冬天保溫。

不只是一般住家,許多工廠廠房在興建時都開始採用遮陽、通風等節能手法。桃園龍潭這家髮妝工廠,廠房設計之初,就將當地地勢、陽光與風向納入考慮,建造出冬暖夏涼的建築。廠房剛開始設計時,就根據光線與風向,安排辦公室、會議室和工廠的位置,屋頂還用鵝卵石與土壤層層隔熱,牆面利用垂直綠化與雨水回收降溫,辦公室一年開冷氣的時間不到一個月,每年約可節省140萬電費。

在許多先進國家,對建築的能源耗用都有嚴格規定。以德國為例,從1977年制定建築節能法至今,標準不斷加嚴,新建築物的耗能量降到只有之前的十分之一,德國的房子再買賣或租賃時必須提出能源護照,明確記載空調使用、隔熱等能源消耗狀況。德國還推出一種「被動房」的認證,房屋的外牆跟窗戶,必須達到最嚴格的保溫隔熱標準,讓空調耗電量降到最低。

葉士傑在歐洲讀建築設計,回台灣後決定將德國被動房的概念應用在台灣,他將台北一間舊公寓改造,成為台灣第一間取得德國被動房認證的房子。

被動房非常重視外殼的保溫隔熱,窗戶採用隔熱的雙層玻璃外加氣密膜,室內安裝全熱交換機,確保在開冷氣同時也有新鮮空氣。為了精準算出房子的耗能量,德國開發出一套簡單清楚的軟體,房子改造前後可以節省多少電,透過這個程式一目了然。被動房在台灣遇到的一大挑戰是濕度問題。台灣高溫、高濕,跟歐洲的環境大不相同,在降溫外還必須除濕,冷氣使用才會更有效率。

新加坡同樣處於高溫高濕環境,近年來新加坡政府大力推動建築節能,延攬世界各國的人才到新加坡做研發,新加坡-ETH研究中心的未來城市實驗室,就設計了一套既節能又省空間的空調系統。

一般大樓的中央空調,在降溫同時還要降低空氣中的濕度,中央空調的冷水必須維持在67度。但是3for2計畫中,將空調分成兩個系統,一個負責引進戶外新鮮空氣,經過熱交換的降溫、除濕後,再從地表緩緩釋出,讓人體感覺更舒適。另一個系統是天花板上的冷水管,由於空氣中水氣降低、冷氣效率提高,空調的冷水,只需要維持在16度。因為冷卻水的溫度不需要太低,這套系統比新加坡大部分中央空調節電40%,此外更大的效益是,它可以大幅減少傳統中央空調管線所占用的空間,增加業者投資意願。

回顧台灣,空調一直是尖峰用電主要來源。邱繼哲指出,我們夏季尖峰用電比起其他季節高出了25%,相差高達6000MW以上,比起三座核電廠裝置容量還多,而空調用電中大部分是用來冷卻建築物,如果能改善建築的隔熱散熱,可以大幅降低尖峰用電。

其實政府在建築技術規則中,對空調的節能、建築外殼的隔熱等也有訂出規定。邱繼哲認為政府雖然有訂建築熱傳透率等標準,但只適用於新建築,而且標準太過寬鬆。對於新建築外殼的隔熱性能,政府是否真有認真查核,也是個問題。

舊有建築方面,建研所表示從2003年開始,政府對中央廳舍與大專院校做建築節能改善的補助,總共花費14.7億,每年可省電費3.2億,不到五年成本就回收。包括建研所所在的大樓也經過改善,才解決了西曬問題。但在私人建築方面的節能改善,目前政府並沒有獎勵機制,一般民眾只能從網站或出版品上,了解相關資訊。

相較其他國家,德國早已定出嚴格的建築節能規範,新加坡也提出優厚的獎勵措施,計畫到2030年,全國80%的建築都是綠建築。台灣在建築耗能上的管理能不能再加把勁?

夏季尖峰、用電飆高,解決電力吃緊的治本之道,要從建築節能著手。讓房子退燒,居住環境會更健康,用電量也才會有下降的可能。

公視 我們的島【翻轉耗能建築
08/28() 2200首播
09/02() 1100重播

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學科: 
綠生活, 能源
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關鍵字: 
耗能建築, 隔熱, 建築節能, 被動房, 空調系統, 尖峰用電, 綠建築

選購保溫杯或買冰箱,你一定會注意它保溫保冷的效果,但是買房子的時候呢?一棟棟耗能建築,到了夏天就成了吃電怪獸。其實改造耗能建築並不困難。究竟有哪些妙招,可以讓房子退燒,健康又省荷包呢?

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能源時代-德國節能向錢衝(重製短版)


能源時代-德國節能向錢衝

摘要: 
如果擁有一棟房子,你最重視的是什麼?窗外的風景、室內的裝潢,還是房子的格局。在德國,大家第一個考慮到的,是「能源」,建築物是消耗能源的大戶,為了節能,政府用法律、用獎勵,家家戶戶用巧思、用科技,打造低耗能生活…


採訪/撰稿 于立平
攝影/剪輯 陳慶鍾

假日午後,音兒採收自家院子種植的大黃,準備做德國傳統蛋糕,每天她都會幫家人準備美味食物,廚房就是她的另一個小天地。將食材送進烤箱,選取最佳烘烤時間,多一分、少一分都會影響口感,音兒不只烤蛋糕會如此精算時間,使用家裡每項電器,都相當講求效率。

她的先生瑞爾夫,在電力公司上班,一手規劃家裡的用電計畫。在德國用電高峰時段的電價,每度約20元,但是離峰時,幾乎只要一半電價,瑞爾夫認為,在離峰時用電,不只省下不少電費,還可以降低用電高峰時的供電壓力。


於是他們利用現代儀器,自動調節一些電器的用電時段,也善用電器的節能選項,對上班族音兒來說,這種智慧型用電,在處理家務上,既省能又省時。

其實他們夫婦倆,從一開始建造自己的家時,就考慮到能源問題,因為一棟房間,從屋頂、外牆、窗戶、地板到通風,每個環節,都會影響室內的舒適度與能源消耗。比如裝設一道雙層玻璃,夏天可以阻絕室外進來的熱,冬天可以減少室內的暖氣消散,屋子維持最適宜的溫度,就可以降低空調使用。

節能,是德國民眾普遍的生活意識,在生活中省能,不完全是為了荷包著想,而是他們覺得,能源是需要珍惜的資源。


早在
1976年,德國政府就開始施行節約能源法,隔年再增加建築節能法,由於在所有能源消耗中,建築物就佔了40%,因此他們訂定新建建築物的耗能標準。三十年來,法令一再修正,標準不斷加嚴,1977年能源消耗標準為300kWh/(平方公尺)2009年已經提高標準到50 kWh/(平方公尺),未來建築物的耗能量,只容許在25~30 kWh/(平方公尺)

不只如此,德國的房子再買賣或租賃時,還必須有能源護照,使用者要明確記載,隔熱、空調使用、CO2排放等能源消耗狀況。一棟房子,光看外表很難判斷它的能源成本,有了能源護照,就知道這棟房子到底健不健康,如果節能效果不佳,不論是租屋或賣屋,房價鐵定很難看。

德國人認為,買房子或蓋房子都必須詳細計算它的生命成本,其中只有20%是建造成本,主要的80%是使用能源、水資源的生活成本,於是許多民眾寧願在興建時,多花點錢,做好節能設計,免得往後要支付龐大的能源費用


這間會計師及律師事務所,2009年增建了一棟辦公室,在建造時,他們最重視的是暖氣的能源消耗,為了減少對化石燃料的依賴,他們採納建築師的建議,用地熱取代原本使用天然氣的暖氣設備。

會計師每天幫別人精打細算,對於自家公司的投資,當然不會做賠本生意,他們花費八萬多歐元,大約三百多萬台幣,在地底下挖了八個四十米的深井,抽取熱水,將熱能保留下來運用,再將冷水打回地下,到了夏天還可以反向操作,當作冷氣系統使用。會計師詳細計算,投資這套地熱設備,雖然不能立即看出省錢效果,但是長期下來,絕對是好處多多。

在德國一般家庭,有10.7%的能源用在熱水,12.7%用在家電設備,76.6%用在暖氣空調,為了解決惱人的熱能消耗,在人口較密集的住宅區,會設置區域供熱及供電系統。

位在弗萊堡市的弗班社區,住戶約有5000多戶,有65%左右的家戶用電,倚賴區域供電系統,這座汽電共生電廠,除了供電、也供熱,它的燃料80%使用鄰近黑森林的木屑,20%使用天然氣。

弗班社區許多家戶的屋頂上,也設置太陽能板來發電,一方面用再生能源與區域供電滿足能源需求,一方面打造低耗能建築,降低能源使用,光是房子開窗的大小、方向,就是一門大學問。

在同一個社區裡,每棟房子卻有著不同樣貌,這是因為從建築設計到街道規劃,當地居民都參與其中,住戶們共同決定,禁止車輛進入,讓孩子們可以自在地在街道玩耍,居民可以漫步樹下。


在社區裡,還有約150戶的建築,是極低耗能的被動式住宅。所謂被動式住宅,就是透過極佳效果的隔熱和通風系統,以及運用房子裡現有的熱能,把能源消耗,降到15 kWh/(平方公尺)這種建築,現在是德國房地產市場中的搶手貨,更是所有歐盟國家的基本要求。

來到明斯特的建築與能源展示中心,它是一棟被動式住宅,也是了解房屋節能的最佳地點,走進玻璃屋,就像進入解剖室,裡面擺著房子的每個器官構造,屋頂、外牆、內牆切面,彷彿夾心餅乾,藏著節能的秘密。

各式隔熱建材陳列其間,就連海藻、亞麻或是回收的舊衣、報紙,都可以拿來當作隔熱材料,看似不起眼的物質,卻是搶救能源的大功臣。


不同的隔熱材質與厚度,影響著溫度變化,17公分標準的隔熱材來說,要達到相同的隔熱效果,水泥牆要高達892公分厚,黏土麥稈牆則需要200公分,輕質混凝土磚只需要51公分。

隔熱材料的目的,在於阻擋熱能流動,天氣熱、房子可以降溫,天氣冷、房子可以保暖,用什麼建材蓋房子,有沒有加隔熱層,左右著能源的使用,於是幫房子多加一層隔熱夾心,成為是德國人節能的必備法寶,就連古蹟老屋都得下功夫。

托馬斯‧袞特,在都市計畫局負責古蹟保護的工作,他非常喜歡德國古樸優雅的建築,於是買下這棟已經列為古蹟的木造桁架屋,除了細細修復外觀,他和太太更重視它的內在。 

麥娥‧特理柏是一位版畫家,現在老屋的牆壁,成為她的創作天地,用黏土、麥桿等天然隔熱材,一點一滴純手工打造自己的家,換來的是冬暖夏涼的居住空間。

這些黏土像是桁架屋的皮膚,可以隔熱、除濕,袞特夫婦還進行了一項有趣的生活實驗,他們在老屋旁,蓋起一間同樣大小的新房子,這棟新房子,運用各種現代設備來節能,結果他們發現,以前的人們,似乎更懂得如何讓房子自然呼吸。


從建材、通風、採光,那怕是一扇窗或一面牆,都會影響生活中的能源使用,
袞特夫婦重視屋子裡的小細節,他們覺得房子是一輩子的朋友,需要用心呵護,既能省能省錢,還可以住得更舒適。

房子的好與壞,使用者感受最深,而建造者,則是賦予房子生命的關鍵人物,明斯特技職教育學校,現在正在進行屋瓦師傅的訓練課程,學員們敲敲打打,他們要學習如何做出一個好屋頂。

要蓋一棟節能的房子,建築師與設計師是靈魂人物,實際動手建造的專業師傅,更是重要角色;從屋瓦修繕、油漆粉刷到水電建構,就像拼圖一樣,缺一不可,每位技術人員,除了知道操作方法,還要了解現代的節能標準,更要懂得建築全貌,才能一起拼出完美的圖像。

德國人的節能概念與實踐,從國家政策到學校教育,甚至一般公民的生活細節,處處可見,德國人每年每人的平均耗電量,只有我們的七成左右,全國的能源消耗,更是逐年遞減。


在親手打造的家中,和心愛的家人度過美好時光,對他們來說,房子不只是冷冰冰的建築,它需要自然能量,展現它的生命。節能,也不是深奧嚴肅的大道理,而是一種生活態度。


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學科: 
綠生活, 能源
關鍵字: 
節能, 能源教育, 耗能, 地熱系統, 太陽能, 再生能源, 綠色能源, 省電, 被動式住宅

如果擁有一棟房子,你最重視的是什麼?窗外的風景、室內的裝潢,還是房子的格局。在德國,大家第一個考慮到的,是「能源」,建築物是消耗能源的大戶,為了節能,政府用法律、用獎勵,家家戶戶用巧思、用科技,打造低耗能生活

國外: 
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能源時代-德國再生的希望(重製短版)


能源時代-德國再生的希望

摘要: 
在德國,能源轉型成為一種全民運動,他們不只要奪回公民用電的選擇權,還要自己掌握發電權,這一場能源革命,同時牽動著經濟與環保的希望…


採訪/撰稿 于立平
攝影/剪輯 陳慶鍾

進入德國南部的黑森林地區,有著暖暖的太陽、濃濃的青草香,山丘上的風力發電機、屋頂上的太陽能板,成為當地的另類風景。弗來安特(Freiamt),一個約有4200位居民的農村小鎮,靠著能源自主打響了名氣,開始經濟轉型。  

綠油油的草地上、工人忙著採收牧草,這些牧草不是用來餵牛羊,而是來因波特一家人生財的利器。11年前,他們蓋起小型的沼氣發電廠,利用自家田裡的牧草來發電,除了少部分自用,絕大部分的電,都併入公共電網,可以供給四、五百戶家庭使用。他們也回收馬達運轉和排氣管散發的廢熱,轉換成有效的熱能,周邊十幾戶住家、學校和體育館的暖氣,都依賴他們的供應。


在弗來安特,有超過1/3的居民,因為從事能源這門生意而獲利,他們與能源的故事,要從丘陵上的這座居民風機說起。1996年,弗來安特居民,拒絕財團租地設立風力發電機,他們自己成立風機合作社,每位居民只要投資三千到兩萬歐元,就可以成為風機的小股東,共有145位居民,合資了兩百萬歐元,大約八千萬台幣,在家鄉架設起第一座風力發電機,當作他們的投資副業。只要風速還不錯,股東們每年可以獲得最高6%左右的紅利,另外提供土地的居民,還可以有租金收入,就連周圍住戶也有30%的租金分紅。

他們先設立測風塔,找到最佳位置,除了考慮風的自然要素,也必須顧及人的生活權利。這裡規定,風機與周遭住戶的最小距離,至少要七倍以上的機扇直徑,風機音量距離其他房子,不可超過45分貝,符合規定才可以拿到建照。而且風機的陰影落在房子上的時間,一年不得超過30小時,超過的話會被迫停機。

黑爾佳許奈德的家,就位在風機下方,她也是風機合作社的成員,除了投資風機,黑爾佳許奈德還有很多法寶,屋頂上架設太陽能板來發電,屋子內則想盡辦法節省電源,黑森林的木頭可以釀酒、提供暖氣,美味的牛奶,還可以生產熱水。黑爾佳許奈德說,石油從來就不是黑森林居民的能源選項。


在德國,類似這樣的能源小鎮有100多個,他們善用周遭的自然環境,透過多元化的能源規劃,不但電力自給自足,還有剩餘的電可以賣給別的鄉鎮,而且100%的電力,都來自可再生的資源。

德國人雖然有反核的公民意識,與能源自主的概念,但是再生能源要全面推展,還是得靠經濟誘因與政策配套。

綠黨國會議員費爾,是再生能源法案的起草人。他認為,1999年德國通過的電力市場自由化法案,打破了四家電力公司壟斷的市場機制,是啟動這場能源革命的重要關鍵。2000年,國會又跨黨派通過再生能源法案,保證電力公司要以高於火力和核能發電的價錢,收購再生能源的電力,期限長達20年。也規定電網業者想辦法擴增電網,優先讓再生能源並聯。一方面對於核能、化石燃料加重能源稅,一方面提供投資再生能源發電的貸款優惠。

綠色和平組織表示,德國建了一個經濟框架,並透過立法與財政措施,讓投資者可以獲得保障,促使民眾成為電力的生產者,這是再生能源能夠成功推廣的主要原因。


將民眾納入再生能源體系,不再只是消費者,也可以成為生產者,自用也好、賣電也好、投資也好,少了電費又創造就業機會,這讓再生能源的發展,站穩第一步。從鄉村到城市,家家戶戶都可以成為電力生產者,發電成為一種全民運動。

能源轉型是種趨勢,以傳統化石燃料為主體的能源公司,也陸續採行多元發電併用的經營模式,像是小型的生質沼氣電廠,在德國相當盛行,這種分散型的區域電廠,在地擷取、在地使用,發電量雖然不大,但可滿足小區域供電自給自足。尤其可以降低遠距離傳輸的能源消耗,也可以確保用電安全,一旦發生故障等問題,供電影響範圍不會太大。 

在德國,生質能發電已經超越了太陽能,成為僅次於風力發電的第二大再生能源,但是因為使用農作物,恐會衍生出糧食安全和價格上漲的爭議,因此利用人們不要的垃圾、廢傢俱、農牧廢棄物,轉換為值錢的電力,成為生質能發電的另一種主流,像是慕尼黑動物園,動物們每天產生的糞便,都成為發電來源。


慕尼黑是德國第三大城,人口超過百萬,在這裡,市佔率第一名的電力業者,是慕尼黑水電公共服務公司(SWM),由於它是市政府的公共事業,所以當慕尼黑市政府提出2025年,全市要100%使用再生能源的願景,他們得想辦法達到目標。

整座城市需要75億度電,其中有1/3是市民用電,慕尼黑水電公共服務公司的能源政策經理表示,市民除了會比較電費價格,更會考慮電力來源,他並不認為再生能源會提高電價,反而是提升了他們品牌的競爭力。

慕尼黑水電公共服務公司,預計投入90億歐元來達到目標,從再生能源佔比只有3%,到現在再生能源約佔發電比例的37%,他們對於2025年實現100%的願景,很有信心。多元的能源使用,不浪費任何一種發電的可能,是他們的經營策略,從水力、地熱 潮汐、太陽能和生質能都是選項,其中最主要的發電量,來自風力。

慕尼黑水電公共服務公司在城市以外的地區,有25座風力發電廠,靠著電網傳輸,供應慕尼黑市的電力,未來還預計在歐洲其他地區,開闢新的電廠;完善電網建置和再生能源的穩定供電,將是慕尼黑市的挑戰,這也是德國再生能源發展至今,面臨最大的問題。

電就像車子,電網則像是高速公路,當高速公路太少、車子太多,就會無法上路,德國即使核能發電減少,近三年來在歐洲地區,仍是電力淨出口國,現在德國不是電不夠,而是電網這條高速公路,明顯不足。

2009年,德國通過再生能源修正法案,將太陽能和風力發電的回購價調低,以太陽能發電來說,一開始每度電的收購價約0.57歐元,等於 22塊台幣,現在大約只剩下0.15歐元,約6塊台幣,一方面降低新設太陽能與風力裝置的誘因,另一方面,加強研發能源效率的提升,和儲存電力的技術。


確保再生能源的穩定供電,一直是各國想克服的困境,畢竟風力與太陽能的發電,都得看老天爺臉色,雷根斯堡大學應用科學系的史塔納教授,在進行電能轉換成Natural Gas的研究,嘗試將過剩的電力儲存起來備用,如果這項技術成功,電力可以被儲存保留長達數個月,未來就不用怕看老天爺臉色了。目前還在實驗階段,就已經帶進了商機,有20家左右的公司,投資兩三億歐元在這個實驗計畫上。在德國,還有多個電力儲存實驗計畫正在進行,許多投資者就是看中了未來石油短缺、再生能源搶手的趨勢。 

德國的石油、天然氣,有九成以上依賴進口,能源是經濟發展的血脈,不願意把最重要的元素,掌握在別人手上,這是德國大力推展再生能源的另一個原因,德國早從26年前,就開設了再生能源相關課程,從教育著手為再生能源的研發鋪路,至今這些課,仍是大學生們的熱門選項。

一路走來德國積極佈局,搶佔了全球綠能產業的先機,也慢慢取回能源的主導權。1999年,德國再生能源的發電比例只有5%,到了2012年已經到達25%,相關綠色產業帶來的產值,佔德國GDP的一成以上,撐起經濟的一片天。

要不要核能發電的選擇題,轉變為不能沒有再生能源的肯定答案,這場在地公民行動,扭轉了德國的能源走向,沒有一條路是一路順遂、完美無缺,但德國的能源政策,不走回頭路。


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能源
關鍵字: 
能源自主, 風力發電, 再生能源, 沼氣發電, 廢熱回收, 合作社, 綠色能源

在德國,能源轉型成為一種全民運動,他們不只要奪回公民用電的選擇權,還要自己掌握發電權,這一場能源革命,同時牽動著經濟與環保的希望

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能源時代-德國廢核之路(重製短版)


能源時代-
德國廢核之路

摘要: 
歷經將近40年的核能論戰,德國正式宣示,2022年要跟核電說再見!德國是歐洲最大的經濟體,也是世界八大工業國之一,對於使用核能發電的國家來說,德國的決定,宛如投下一顆震撼彈,沒有了核電,德國將邁入什麼樣的能源時代…

採訪/撰稿 于立平
攝影 陳慶鍾
剪輯 劉啟稜

一台台起重機,劃破天際線,城市裡正在大興土木,準備蓋起現代化大樓,這裡是德國首都-柏林,東西德的文化差異,新與舊的景觀衝突,都在這個城市展現,在德國歷史中,柏林總擺脫不了政治味,國會大廈是德國的政治中心,在這裡決定了能源政策的走向。1998年,德國提出非核計畫,2002年,國會正式通過廢核法案,首次確立德國廢核之路。

德國透過立法,逐步走向非核,這樣的選擇是因為核災,曾經與他們擦身而過,1986年前蘇聯發生了,車諾比核電廠爆炸事件,遠在一兩千公里外的德國,也受到了輻射塵影響,輻射污染的恐懼,至今還深深烙印在許多德國人的心中。


早從1970年代開始,德國的反核人士,就用不同的方式,表達核能發電可能帶來的風險,車諾比核災是德國反核運動一個重要的起點,綠色和平組織認為,當核能的危害,真實在生活中上演,德國人民已經做了選擇。

公民的力量和安全的疑慮,促使德國的核能政策,開始轉彎,當時在德國西北部的萊茵河畔,有一座已經興建完成的核電廠,在即將運轉之際,政府決定喊卡。

荷蘭投資者買下了這片土地,突發奇想,將卡卡核電廠的建築物保留下來,轉型為充滿笑聲的卡卡仙境遊樂場,其中最著名的遊樂設施,就是這座十幾層樓高的冷卻塔,改建而成的爐心奇幻世界。

現在,歡笑聲取代了抗議聲,每年有60萬遊客,來見證這段廢核的歷史。原本放置機械設備的空間,轉變為核電教育展示館,裡面擺放著過去的故事,沒有了核電廠,部分居民的就業希望落空,於是當地政府向中央爭取到100萬歐元,等於是4000多萬台幣的補償金,嘗試讓地方有不一樣的發展。

卡卡核電廠從興建到關閉,折騰了至少13年以上,投入超過1500億元台幣,最後德國人寧願認賠殺出,也不願意再承擔風險。同時期,德國政府也放棄了在瓦克斯多夫,興建用過核燃料再處理廠的計畫。

路迪‧鄒孟居住在瓦克斯多夫,當年他積極參與,反對處理廠的抗爭行動。剛開始,路迪‧鄒孟和其他居民相信政府說的,處理廠會增加就業機會,後來看到森林不見了,豎立起煙囪廠房,他們開始擔心,家鄉一旦接收德國所有反應爐用過的核燃料,可能會面臨輻射污染的風險。於是當地居民與公民團體,開始製作反核文宣,持續舉辦各種示威行動,然而政府的強勢鎮壓,一度讓路迪‧鄒孟感到相當絕望。


車諾比核災之後,興建計畫終止,德商BMW公司接手這片土地,重建成生產汽車的廠房,其中有兩棟綠色建築物,原本是拿來放置用過核燃料的,BMW公司覺得建物蓋得相當堅固,就把它們保留下來,當作汽車材料和零件的儲存空間,趕走了核燃料處理廠,來了汽車工業,面對這樣的轉變,當地居民很開心。

這段耗盡血淚的地方抗爭史,也為路迪‧鄒孟的人生,帶來重大轉折,他認為關鍵的問題,在於最前端能源供應的方式就錯了,才無法善後。於是20多年前,他蓋起一間生態屋,嘗試能源自給自足的生活,從屋內到屋外,都是自己手作的用心,他堅信由下而上的草根行動,可以「滴水穿石」,最後改變德國的能源走向。

到底用過核燃料要何處去,全世界使用核能發電的國家,都傷透腦筋,德國至今都還沒有找到核廢料的最終處置廠,只能設置暫時的貯存中心,或在核電廠內自行存放。

雖然德國從1989年,最後一座核電廠啟動之後,就再也沒有新的核電廠,但是他們還是得解決核廢料的問題,以及核電廠除役的難題。

來因斯貝克核電廠,是前東德第一座商用核電廠,從1966年正式開始運轉,到1990年東西德統一之後,德國政府決定拆除這座運轉了24年的老舊電廠,總拆卸費用約6億歐元。

在國際間核電除役的方式有三種,包含將核電廠永久封存,或暫時封存等待三、五十年,輻射劑量遞減再進行拆除清理。來因斯貝克核電廠採取直接拆除的作法,這種方式,人員可能要承擔較高的輻射曝露風險,但是所需的時間成本和經費都比較低,而其中核燃料棒和反應爐的處理,最為艱鉅。


1995年,來因斯貝克核電廠,開始分階段進行拆除作業,為避免人員接觸高輻射物質,甚至採用遙控吊掛方式,來處理反應爐,也嘗試高難度的水中拆卸,每個環節都小心翼翼,不能有半點差錯。2007年他們將反應爐吊出,放在歐洲最大的火車上,送往格賴夫斯瓦特,暫時存放。

根據德國應用生態研究學院表示,拆卸一座大型核電廠,至少會產生30萬噸的廢料,經過除污過程,大約還會剩下1%,也就是3000噸的放射性廢料。除役後產生的廢料該如何處理?是個大難題。來因斯貝克的核電廠人員坦言,這才是他們最困難的挑戰。由於前東德的所有核電廠,都是由北方能源公司拆卸,他們最後在格賴夫斯瓦特,蓋了一座暫時貯存中心,這些高輻射廢料遠離了原本的核電廠,但又去了一個新的地方。 

從拆卸、廢料處理到土地除污,核電廠除役是一場長期抗戰,德國應用生態研究學院估計,一座1GW的大型核電廠,除役費用至少要花10億歐元,拆卸時間最少20年。

2010年,德國電力有22%必須倚賴核能發電,其次才是再生能源,煤炭、天然氣、石油等化石燃料,更是德國發電量的最大宗,儘管再生能源的供電量,是逐年遞增,核電的成本與代價,是日益沉重。20109月,德國總理梅克爾還是宣布,要將核電廠的除役時間,延後12年。

隔年20113月,日本發生福島核災,全球各地掀起反核聲浪,德國反核民意如排山倒海而來,在民意壓力下,德國政府決定回復原訂的廢核時程,先是關閉8座年資較久的核電廠,其它的也將陸續跟進。到了2022年,現有的17座核電廠,確定都將走入歷史。


綠黨國會議員費爾表示現在80%的德國人都不喜歡核電,總理梅克爾如果要繼續支持核電,恐怕將輸掉選舉。現在德國幾乎所有政黨都同意核能必須要在德國淘汰

德國也制定了能源政策目標,是到了2050年,將有80%的電力來自再生能源,並且要比2008年,減少50%的能源消耗,同時還要比1990年,減少80%的二氧化碳排放,享受潔淨的能源,有個安全的家園,是德國人的共同願景。

德國這條廢核之路,走得曲折漫長未來還有太多的挑戰要面對,但是德國人民已經用選擇,決定了自己的能源未來。

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學科: 
能源
關鍵字: 
核電, 柏林, 輻射, 車諾比, 核災, 綠色和平, 核燃料, 除役, 核廢料

歷經將近40年的核能論戰,德國正式宣示,2022年要跟核電說再見!德國是歐洲最大的經濟體,也是世界八大工業國之一,對於使用核能發電的國家來說,德國的決定,宛如投下一顆震撼彈,沒有了核電,德國將邁入什麼樣的能源時代

國外: 
  • 歐洲
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能源時代-德國節能向錢衝


能源時代-德國節能向錢衝

摘要: 
如果擁有一棟房子,你最重視的是什麼?窗外的風景、室內的裝潢,還是房子的格局。在德國,大家第一個考慮到的,是「能源」,建築物是消耗能源的大戶,為了節能,政府用法律、用獎勵,家家戶戶用巧思、用科技,打造低耗能生活…


採訪/撰稿 于立平
攝影/剪輯 陳慶鍾

假日午後,音兒採收自家院子種植的大黃,準備做德國傳統蛋糕,每天她都會幫家人準備美味食物,廚房就是她的另一個小天地。將食材送進烤箱,選取最佳烘烤時間,多一分、少一分都會影響口感,音兒不只烤蛋糕會如此精算時間,使用家裡每項電器,都相當講求效率。

她的先生瑞爾夫,在電力公司上班,一手規劃家裡的用電計畫。在德國用電高峰時段的電價,每度約20元,但是離峰時,幾乎只要一半電價,瑞爾夫認為,在離峰時用電,不只省下不少電費,還可以降低用電高峰時的供電壓力。


於是他們利用現代儀器,自動調節一些電器的用電時段,也善用電器的節能選項,對上班族音兒來說,這種智慧型用電,在處理家務上,既省能又省時。

其實他們夫婦倆,從一開始建造自己的家時,就考慮到能源問題,因為一棟房間,從屋頂、外牆、窗戶、地板到通風,每個環節,都會影響室內的舒適度與能源消耗。比如裝設一道雙層玻璃,夏天可以阻絕室外進來的熱,冬天可以減少室內的暖氣消散,屋子維持最適宜的溫度,就可以降低空調使用。

節能,是德國民眾普遍的生活意識,在生活中省能,不完全是為了荷包著想,而是他們覺得,能源是需要珍惜的資源。


早在
1976年,德國政府就開始施行節約能源法,隔年再增加建築節能法,由於在所有能源消耗中,建築物就佔了40%,因此他們訂定新建建築物的耗能標準。三十年來,法令一再修正,標準不斷加嚴,1977年能源消耗標準為300kWh/(平方公尺)2009年已經提高標準到50 kWh/(平方公尺),未來建築物的耗能量,只容許在25~30 kWh/(平方公尺)

不只如此,德國的房子再買賣或租賃時,還必須有能源護照,使用者要明確記載,隔熱、空調使用、CO2排放等能源消耗狀況。一棟房子,光看外表很難判斷它的能源成本,有了能源護照,就知道這棟房子到底健不健康,如果節能效果不佳,不論是租屋或賣屋,房價鐵定很難看。

德國人認為,買房子或蓋房子都必須詳細計算它的生命成本,其中只有20%是建造成本,主要的80%是使用能源、水資源的生活成本,於是許多民眾寧願在興建時,多花點錢,做好節能設計,免得往後要支付龐大的能源費用


這間會計師及律師事務所,2009年增建了一棟辦公室,在建造時,他們最重視的是暖氣的能源消耗,為了減少對化石燃料的依賴,他們採納建築師的建議,用地熱取代原本使用天然氣的暖氣設備。

會計師每天幫別人精打細算,對於自家公司的投資,當然不會做賠本生意,他們花費八萬多歐元,大約三百多萬台幣,在地底下挖了八個四十米的深井,抽取熱水,將熱能保留下來運用,再將冷水打回地下,到了夏天還可以反向操作,當作冷氣系統使用。會計師詳細計算,投資這套地熱設備,雖然不能立即看出省錢效果,但是長期下來,絕對是好處多多。

在德國一般家庭,有10.7%的能源用在熱水,12.7%用在家電設備,76.6%用在暖氣空調,為了解決惱人的熱能消耗,在人口較密集的住宅區,會設置區域供熱及供電系統。

位在弗萊堡市的弗班社區,住戶約有5000多戶,有65%左右的家戶用電,倚賴區域供電系統,這座汽電共生電廠,除了供電、也供熱,它的燃料80%使用鄰近黑森林的木屑,20%使用天然氣。

弗班社區許多家戶的屋頂上,也設置太陽能板來發電,一方面用再生能源與區域供電滿足能源需求,一方面打造低耗能建築,降低能源使用,光是房子開窗的大小、方向,就是一門大學問。

在同一個社區裡,每棟房子卻有著不同樣貌,這是因為從建築設計到街道規劃,當地居民都參與其中,住戶們共同決定,禁止車輛進入,讓孩子們可以自在地在街道玩耍,居民可以漫步樹下。


在社區裡,還有約150戶的建築,是極低耗能的被動式住宅。所謂被動式住宅,就是透過極佳效果的隔熱和通風系統,以及運用房子裡現有的熱能,把能源消耗,降到15 kWh/(平方公尺)這種建築,現在是德國房地產市場中的搶手貨,更是所有歐盟國家的基本要求。

來到明斯特的建築與能源展示中心,它是一棟被動式住宅,也是了解房屋節能的最佳地點,走進玻璃屋,就像進入解剖室,裡面擺著房子的每個器官構造,屋頂、外牆、內牆切面,彷彿夾心餅乾,藏著節能的秘密。

各式隔熱建材陳列其間,就連海藻、亞麻或是回收的舊衣、報紙,都可以拿來當作隔熱材料,看似不起眼的物質,卻是搶救能源的大功臣。


不同的隔熱材質與厚度,影響著溫度變化,17公分標準的隔熱材來說,要達到相同的隔熱效果,水泥牆要高達892公分厚,黏土麥稈牆則需要200公分,輕質混凝土磚只需要51公分。

隔熱材料的目的,在於阻擋熱能流動,天氣熱、房子可以降溫,天氣冷、房子可以保暖,用什麼建材蓋房子,有沒有加隔熱層,左右著能源的使用,於是幫房子多加一層隔熱夾心,成為是德國人節能的必備法寶,就連古蹟老屋都得下功夫。

托馬斯‧袞特,在都市計畫局負責古蹟保護的工作,他非常喜歡德國古樸優雅的建築,於是買下這棟已經列為古蹟的木造桁架屋,除了細細修復外觀,他和太太更重視它的內在。 

麥娥‧特理柏是一位版畫家,現在老屋的牆壁,成為她的創作天地,用黏土、麥桿等天然隔熱材,一點一滴純手工打造自己的家,換來的是冬暖夏涼的居住空間。

這些黏土像是桁架屋的皮膚,可以隔熱、除濕,袞特夫婦還進行了一項有趣的生活實驗,他們在老屋旁,蓋起一間同樣大小的新房子,這棟新房子,運用各種現代設備來節能,結果他們發現,以前的人們,似乎更懂得如何讓房子自然呼吸。


從建材、通風、採光,那怕是一扇窗或一面牆,都會影響生活中的能源使用,
袞特夫婦重視屋子裡的小細節,他們覺得房子是一輩子的朋友,需要用心呵護,既能省能省錢,還可以住得更舒適。

房子的好與壞,使用者感受最深,而建造者,則是賦予房子生命的關鍵人物,明斯特技職教育學校,現在正在進行屋瓦師傅的訓練課程,學員們敲敲打打,他們要學習如何做出一個好屋頂。

要蓋一棟節能的房子,建築師與設計師是靈魂人物,實際動手建造的專業師傅,更是重要角色;從屋瓦修繕、油漆粉刷到水電建構,就像拼圖一樣,缺一不可,每位技術人員,除了知道操作方法,還要了解現代的節能標準,更要懂得建築全貌,才能一起拼出完美的圖像。

德國人的節能概念與實踐,從國家政策到學校教育,甚至一般公民的生活細節,處處可見,德國人每年每人的平均耗電量,只有我們的七成左右,全國的能源消耗,更是逐年遞減。


在親手打造的家中,和心愛的家人度過美好時光,對他們來說,房子不只是冷冰冰的建築,它需要自然能量,展現它的生命。節能,也不是深奧嚴肅的大道理,而是一種生活態度。

我們的島【能源時代-德國節能向錢衝】
10/28(
) 2200首播
11/02(
) 1100重播

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學科: 
綠生活, 能源
關鍵字: 
節能, 能源教育, 耗能, 地熱系統, 太陽能, 再生能源, 綠色能源, 省電, 被動式住宅

如果擁有一棟房子,你最重視的是什麼?窗外的風景、室內的裝潢,還是房子的格局。在德國,大家第一個考慮到的,是「能源」,建築物是消耗能源的大戶,為了節能,政府用法律、用獎勵,家家戶戶用巧思、用科技,打造低耗能生活

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能源時代-德國再生的希望


能源時代-德國再生的希望

摘要: 
在德國,能源轉型成為一種全民運動,他們不只要奪回公民用電的選擇權,還要自己掌握發電權,這一場能源革命,同時牽動著經濟與環保的希望…


採訪/撰稿 于立平
攝影/剪輯 陳慶鍾

進入德國南部的黑森林地區,有著暖暖的太陽、濃濃的青草香,山丘上的風力發電機、屋頂上的太陽能板,成為當地的另類風景。弗來安特(Freiamt),一個約有4200位居民的農村小鎮,靠著能源自主打響了名氣,開始經濟轉型。  

綠油油的草地上、工人忙著採收牧草,這些牧草不是用來餵牛羊,而是來因波特一家人生財的利器。11年前,他們蓋起小型的沼氣發電廠,利用自家田裡的牧草來發電,除了少部分自用,絕大部分的電,都併入公共電網,可以供給四、五百戶家庭使用。他們也回收馬達運轉和排氣管散發的廢熱,轉換成有效的熱能,周邊十幾戶住家、學校和體育館的暖氣,都依賴他們的供應。


在弗來安特,有超過1/3的居民,因為從事能源這門生意而獲利,他們與能源的故事,要從丘陵上的這座居民風機說起。1996年,弗來安特居民,拒絕財團租地設立風力發電機,他們自己成立風機合作社,每位居民只要投資三千到兩萬歐元,就可以成為風機的小股東,共有145位居民,合資了兩百萬歐元,大約八千萬台幣,在家鄉架設起第一座風力發電機,當作他們的投資副業。只要風速還不錯,股東們每年可以獲得最高6%左右的紅利,另外提供土地的居民,還可以有租金收入,就連周圍住戶也有30%的租金分紅。

他們先設立測風塔,找到最佳位置,除了考慮風的自然要素,也必須顧及人的生活權利。這裡規定,風機與周遭住戶的最小距離,至少要七倍以上的機扇直徑,風機音量距離其他房子,不可超過45分貝,符合規定才可以拿到建照。而且風機的陰影落在房子上的時間,一年不得超過30小時,超過的話會被迫停機。

黑爾佳許奈德的家,就位在風機下方,她也是風機合作社的成員,除了投資風機,黑爾佳許奈德還有很多法寶,屋頂上架設太陽能板來發電,屋子內則想盡辦法節省電源,黑森林的木頭可以釀酒、提供暖氣,美味的牛奶,還可以生產熱水。黑爾佳許奈德說,石油從來就不是黑森林居民的能源選項。


在德國,類似這樣的能源小鎮有100多個,他們善用周遭的自然環境,透過多元化的能源規劃,不但電力自給自足,還有剩餘的電可以賣給別的鄉鎮,而且100%的電力,都來自可再生的資源。

德國人雖然有反核的公民意識,與能源自主的概念,但是再生能源要全面推展,還是得靠經濟誘因與政策配套。

綠黨國會議員費爾,是再生能源法案的起草人。他認為,1999年德國通過的電力市場自由化法案,打破了四家電力公司壟斷的市場機制,是啟動這場能源革命的重要關鍵。2000年,國會又跨黨派通過再生能源法案,保證電力公司要以高於火力和核能發電的價錢,收購再生能源的電力,期限長達20年。也規定電網業者想辦法擴增電網,優先讓再生能源並聯。一方面對於核能、化石燃料加重能源稅,一方面提供投資再生能源發電的貸款優惠。

綠色和平組織表示,德國建了一個經濟框架,並透過立法與財政措施,讓投資者可以獲得保障,促使民眾成為電力的生產者,這是再生能源能夠成功推廣的主要原因。


將民眾納入再生能源體系,不再只是消費者,也可以成為生產者,自用也好、賣電也好、投資也好,少了電費又創造就業機會,這讓再生能源的發展,站穩第一步。從鄉村到城市,家家戶戶都可以成為電力生產者,發電成為一種全民運動。

能源轉型是種趨勢,以傳統化石燃料為主體的能源公司,也陸續採行多元發電併用的經營模式,像是小型的生質沼氣電廠,在德國相當盛行,這種分散型的區域電廠,在地擷取、在地使用,發電量雖然不大,但可滿足小區域供電自給自足。尤其可以降低遠距離傳輸的能源消耗,也可以確保用電安全,一旦發生故障等問題,供電影響範圍不會太大。 

在德國,生質能發電已經超越了太陽能,成為僅次於風力發電的第二大再生能源,但是因為使用農作物,恐會衍生出糧食安全和價格上漲的爭議,因此利用人們不要的垃圾、廢傢俱、農牧廢棄物,轉換為值錢的電力,成為生質能發電的另一種主流,像是慕尼黑動物園,動物們每天產生的糞便,都成為發電來源。


慕尼黑是德國第三大城,人口超過百萬,在這裡,市佔率第一名的電力業者,是慕尼黑水電公共服務公司(SWM),由於它是市政府的公共事業,所以當慕尼黑市政府提出2025年,全市要100%使用再生能源的願景,他們得想辦法達到目標。

整座城市需要75億度電,其中有1/3是市民用電,慕尼黑水電公共服務公司的能源政策經理表示,市民除了會比較電費價格,更會考慮電力來源,他並不認為再生能源會提高電價,反而是提升了他們品牌的競爭力。

慕尼黑水電公共服務公司,預計投入90億歐元來達到目標,從再生能源佔比只有3%,到現在再生能源約佔發電比例的37%,他們對於2025年實現100%的願景,很有信心。多元的能源使用,不浪費任何一種發電的可能,是他們的經營策略,從水力、地熱 潮汐、太陽能和生質能都是選項,其中最主要的發電量,來自風力。

慕尼黑水電公共服務公司在城市以外的地區,有25座風力發電廠,靠著電網傳輸,供應慕尼黑市的電力,未來還預計在歐洲其他地區,開闢新的電廠;完善電網建置和再生能源的穩定供電,將是慕尼黑市的挑戰,這也是德國再生能源發展至今,面臨最大的問題。

電就像車子,電網則像是高速公路,當高速公路太少、車子太多,就會無法上路,德國即使核能發電減少,近三年來在歐洲地區,仍是電力淨出口國,現在德國不是電不夠,而是電網這條高速公路,明顯不足。

2009年,德國通過再生能源修正法案,將太陽能和風力發電的回購價調低,以太陽能發電來說,一開始每度電的收購價約0.57歐元,等於 22塊台幣,現在大約只剩下0.15歐元,約6塊台幣,一方面降低新設太陽能與風力裝置的誘因,另一方面,加強研發能源效率的提升,和儲存電力的技術。


確保再生能源的穩定供電,一直是各國想克服的困境,畢竟風力與太陽能的發電,都得看老天爺臉色,雷根斯堡大學應用科學系的史塔納教授,在進行電能轉換成Natural Gas的研究,嘗試將過剩的電力儲存起來備用,如果這項技術成功,電力可以被儲存保留長達數個月,未來就不用怕看老天爺臉色了。目前還在實驗階段,就已經帶進了商機,有20家左右的公司,投資兩三億歐元在這個實驗計畫上。在德國,還有多個電力儲存實驗計畫正在進行,許多投資者就是看中了未來石油短缺、再生能源搶手的趨勢。 

德國的石油、天然氣,有九成以上依賴進口,能源是經濟發展的血脈,不願意把最重要的元素,掌握在別人手上,這是德國大力推展再生能源的另一個原因,德國早從26年前,就開設了再生能源相關課程,從教育著手為再生能源的研發鋪路,至今這些課,仍是大學生們的熱門選項。

一路走來德國積極佈局,搶佔了全球綠能產業的先機,也慢慢取回能源的主導權。1999年,德國再生能源的發電比例只有5%,到了2012年已經到達25%,相關綠色產業帶來的產值,佔德國GDP的一成以上,撐起經濟的一片天。

要不要核能發電的選擇題,轉變為不能沒有再生能源的肯定答案,這場在地公民行動,扭轉了德國的能源走向,沒有一條路是一路順遂、完美無缺,但德國的能源政策,不走回頭路。


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能源自主, 風力發電, 再生能源, 沼氣發電, 廢熱回收, 合作社, 綠色能源

在德國,能源轉型成為一種全民運動,他們不只要奪回公民用電的選擇權,還要自己掌握發電權,這一場能源革命,同時牽動著經濟與環保的希望

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能源時代-德國廢核之路

 

能源時代-德國廢核之路

摘要: 
歷經將近40年的核能論戰,德國正式宣示,2022年要跟核電說再見!德國是歐洲最大的經濟體,也是世界八大工業國之一,對於使用核能發電的國家來說,德國的決定,宛如投下一顆震撼彈,沒有了核電,德國將邁入什麼樣的能源時代…


採訪/撰稿 于立平
攝影 陳慶鍾
剪輯 劉啟稜

一台台起重機,劃破天際線,城市裡正在大興土木,準備蓋起現代化大樓,這裡是德國首都-柏林,東西德的文化差異,新與舊的景觀衝突,都在這個城市展現,在德國歷史中,柏林總擺脫不了政治味,國會大廈是德國的政治中心,在這裡決定了能源政策的走向。1998年,德國提出非核計畫,2002年,國會正式通過廢核法案,首次確立德國廢核之路。

德國透過立法,逐步走向非核,這樣的選擇是因為核災,曾經與他們擦身而過,1986年前蘇聯發生了,車諾比核電廠爆炸事件,遠在一兩千公里外的德國,也受到了輻射塵影響,輻射污染的恐懼,至今還深深烙印在許多德國人的心中。


早從1970年代開始,德國的反核人士,就用不同的方式,表達核能發電可能帶來的風險,車諾比核災是德國反核運動一個重要的起點,綠色和平組織認為,當核能的危害,真實在生活中上演,德國人民已經做了選擇。

公民的力量和安全的疑慮,促使德國的核能政策,開始轉彎,當時在德國西北部的萊茵河畔,有一座已經興建完成的核電廠,在即將運轉之際,政府決定喊卡。

荷蘭投資者買下了這片土地,突發奇想,將卡卡核電廠的建築物保留下來,轉型為充滿笑聲的卡卡仙境遊樂場,其中最著名的遊樂設施,就是這座十幾層樓高的冷卻塔,改建而成的爐心奇幻世界。

現在,歡笑聲取代了抗議聲,每年有60萬遊客,來見證這段廢核的歷史。原本放置機械設備的空間,轉變為核電教育展示館,裡面擺放著過去的故事,沒有了核電廠,部分居民的就業希望落空,於是當地政府向中央爭取到100萬歐元,等於是4000多萬台幣的補償金,嘗試讓地方有不一樣的發展。

卡卡核電廠從興建到關閉,折騰了至少13年以上,投入超過1500億元台幣,最後德國人寧願認賠殺出,也不願意再承擔風險。同時期,德國政府也放棄了在瓦克斯多夫,興建用過核燃料再處理廠的計畫。

路迪‧鄒孟居住在瓦克斯多夫,當年他積極參與,反對處理廠的抗爭行動。剛開始,路迪‧鄒孟和其他居民相信政府說的,處理廠會增加就業機會,後來看到森林不見了,豎立起煙囪廠房,他們開始擔心,家鄉一旦接收德國所有反應爐用過的核燃料,可能會面臨輻射污染的風險。於是當地居民與公民團體,開始製作反核文宣,持續舉辦各種示威行動,然而政府的強勢鎮壓,一度讓路迪‧鄒孟感到相當絕望。


車諾比核災之後,興建計畫終止,德商BMW公司接手這片土地,重建成生產汽車的廠房,其中有兩棟綠色建築物,原本是拿來放置用過核燃料的,BMW公司覺得建物蓋得相當堅固,就把它們保留下來,當作汽車材料和零件的儲存空間,趕走了核燃料處理廠,來了汽車工業,面對這樣的轉變,當地居民很開心。

這段耗盡血淚的地方抗爭史,也為路迪‧鄒孟的人生,帶來重大轉折,他認為關鍵的問題,在於最前端能源供應的方式就錯了,才無法善後。於是20多年前,他蓋起一間生態屋,嘗試能源自給自足的生活,從屋內到屋外,都是自己手作的用心,他堅信由下而上的草根行動,可以「滴水穿石」,最後改變德國的能源走向。

到底用過核燃料要何處去,全世界使用核能發電的國家,都傷透腦筋,德國至今都還沒有找到核廢料的最終處置廠,只能設置暫時的貯存中心,或在核電廠內自行存放。

雖然德國從1989年,最後一座核電廠啟動之後,就再也沒有新的核電廠,但是他們還是得解決核廢料的問題,以及核電廠除役的難題。

來因斯貝克核電廠,是前東德第一座商用核電廠,從1966年正式開始運轉,到1990年東西德統一之後,德國政府決定拆除這座運轉了24年的老舊電廠,總拆卸費用約6億歐元。

在國際間核電除役的方式有三種,包含將核電廠永久封存,或暫時封存等待三、五十年,輻射劑量遞減再進行拆除清理。來因斯貝克核電廠採取直接拆除的作法,這種方式,人員可能要承擔較高的輻射曝露風險,但是所需的時間成本和經費都比較低,而其中核燃料棒和反應爐的處理,最為艱鉅。


1995年,來因斯貝克核電廠,開始分階段進行拆除作業,為避免人員接觸高輻射物質,甚至採用遙控吊掛方式,來處理反應爐,也嘗試高難度的水中拆卸,每個環節都小心翼翼,不能有半點差錯。2007年他們將反應爐吊出,放在歐洲最大的火車上,送往格賴夫斯瓦特,暫時存放。

根據德國應用生態研究學院表示,拆卸一座大型核電廠,至少會產生30萬噸的廢料,經過除污過程,大約還會剩下1%,也就是3000噸的放射性廢料。除役後產生的廢料該如何處理?是個大難題。來因斯貝克的核電廠人員坦言,這才是他們最困難的挑戰。由於前東德的所有核電廠,都是由北方能源公司拆卸,他們最後在格賴夫斯瓦特,蓋了一座暫時貯存中心,這些高輻射廢料遠離了原本的核電廠,但又去了一個新的地方。 

從拆卸、廢料處理到土地除污,核電廠除役是一場長期抗戰,德國應用生態研究學院估計,一座1GW的大型核電廠,除役費用至少要花10億歐元,拆卸時間最少20年。

2010年,德國電力有22%必須倚賴核能發電,其次才是再生能源,煤炭、天然氣、石油等化石燃料,更是德國發電量的最大宗,儘管再生能源的供電量,是逐年遞增,核電的成本與代價,是日益沉重。20109月,德國總理梅克爾還是宣布,要將核電廠的除役時間,延後12年。

隔年20113月,日本發生福島核災,全球各地掀起反核聲浪,德國反核民意如排山倒海而來,在民意壓力下,德國政府決定回復原訂的廢核時程,先是關閉8座年資較久的核電廠,其它的也將陸續跟進。到了2022年,現有的17座核電廠,確定都將走入歷史。


綠黨國會議員費爾表示現在80%的德國人都不喜歡核電,總理梅克爾如果要繼續支持核電,恐怕將輸掉選舉。現在德國幾乎所有政黨都同意核能必須要在德國淘汰

德國也制定了能源政策目標,是到了2050年,將有80%的電力來自再生能源,並且要比2008年,減少50%的能源消耗,同時還要比1990年,減少80%的二氧化碳排放,享受潔淨的能源,有個安全的家園,是德國人的共同願景。

德國這條廢核之路,走得曲折漫長未來還有太多的挑戰要面對,但是德國人民已經用選擇,決定了自己的能源未來。

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核電, 柏林, 輻射, 車諾比, 核災, 綠色和平, 核燃料, 除役, 核廢料

歷經將近40年的核能論戰,德國正式宣示,2022年要跟核電說再見!德國是歐洲最大的經濟體,也是世界八大工業國之一,對於使用核能發電的國家來說,德國的決定,宛如投下一顆震撼彈,沒有了核電,德國將邁入什麼樣的能源時代

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以環境為名-德國生態建築之旅

 

 

以環境為名-德國生態建築之旅

摘要: 
今年京都議定書正式生效後,全球共同關注到氣候變遷的議題。在溫室氣體大評鑑,這場新世紀環保競賽中,德國拔得頭籌。它不只是全球第一個達到減量目標的國家,並且已經減少19%的溫室氣體,成果遙遙領先。更預定在2010年,排放量減少21%。要想知道德國為何有這番成就的話,看一看位在柏林的國會大廈,應該可以得到一些答案。

採訪/撰稿:林佳穎

攝影/剪輯:陳錦彪

 

德國國會大廈的主體建築在1895年完成。遭遇過大火及世界大戰的摧毀,歷經多次的重建整修才呈現現在的樣貌。1990年間的幾次重大改建工程,包括自然照明、空氣自然循環、生質柴油馬達熱電機的建置,讓德國國會大廈慢慢蛻變,成為德國生態建築的重要象徵。


國會大廈的能源系統概念,是自己產電,自己產熱,而且使用最低環境衝擊的能源。1998年完成的馬達熱電廠系統(MHKW),使用油菜花籽製造的生質柴油做為燃料。另外,並將夏天常溫攝氏二十度左右的溫水,以及生質柴油發電機廢熱產生的熱水,儲存在地下三百公尺的溫水層,留到寒冬抽出來當熱水或暖房使用。而寒冬低溫的冰水,則儲存在地下60公尺的地下水層,到了夏天再抽出來冷房。德國國會大廈每年吸引三百五十萬人遠來參觀的致命吸引力,來自於國會大廈的玻璃圓頂。玻璃圓頂內的圓錐形柱子,從圓頂上方,一直往下延伸到國會會議廳。四周貼滿鏡子的圓錐體,會把室外明亮的光線反射到室內,成為國會會議廳的照明來源。

 


這個設計概念不只為了取得自然照明,另一個重要的象徵意義是,人民可以從上方的採光平台,往下看到會議廳的情形。這代表人民在上面,給了議員權力,這是民主政治的一個重要象徵。

 

德國國會大廈南面的屋頂裝置了三百平方米的光電板,整套再生能源及多樣的建築節能設計,讓國會大廈自給自足的能源高達80%,這項成果也宣告著德國能源政策的基本精神。

 

德國冬天氣溫平均1.512度,夏天也只有1820度,建築消耗的能源,可高達百分之五十,因此建築節能非常重要。特別是建築的絕緣保溫設計,以及設置低耗能的冷暖空調系統。長期以來,德國不斷在找尋低耗能建築的可能方式。



德國在解決都市問題時,有一種特殊具有傳統的都市建築計畫方式,也就是舉辦國際建築展,在建築展中找尋各種先驅概念的實驗方案。1990年間舉辦的埃森公園國際建築展,魯爾區Herne的一個廢礦區重建計畫Akademie Mont-Cenis,以「微氣候帷幕」新環境建築為概念,採用「屋中屋」(house in house)的原則興建的,外層建築是採用玻璃帷幕,內層建築群才是讓人們使用的真正的室內空間,就像是一個大溫室中間蓋了建築群,包括有會議室、圖書館、旅館、咖啡廳、接待中心等。這個作為研習中心使用的超級大溫室,地上舖了大量廢礦場的石頭,吸收太陽熱能來暖房,模擬地中海型的溫暖氣候,滿足德國人的夢想。

 

而溫室的玻璃頂,則把太陽能板與採光罩結合,是全世界最大的屋頂集中式發電設備。光電模組面積有一萬平方公尺。在良好的日照下,每小時可以產生一百萬瓦的電力。產生的總能源比本身需要的還要多。一年總剩餘電量接近1,200百萬瓦。這些光電設施,在三到五年間就已經回本。


整個建築以鑲嵌式、易拆解回收的輕量結構做為建築主體。採用高效率的隔熱玻璃。屋頂及牆面都可開窗,以利自然對流換氣。而原本舊煤礦坑底下,仍然殘留不少瓦斯,改設置汽電共生裝置。排氣的廢熱在用熱交換器回收做為熱水及暖房。

法蘭克福是德國的金融城市,在緬因河畔的緬因塔,是法蘭克福唯一一棟對外開放的金融大樓(Helaba商業銀行)Main Tower高兩百公尺,是地上54層、地下5層的金融大樓。出租面積約有62,000平方公尺,約有兩千員工。最特別的是,它是德國同類型建築中唯一使用曲面玻璃外牆的建築。

 

圓弧型的高效率隔熱玻璃外牆,2250扇窗戶都可以獨立開啟。在各種天氣狀況下,讓新鮮的空氣可以進入室內,產生自然的氣流交換。在52層樓高的地方也可以開窗。

 

Main Tower是一座傑出的超高能源效率的建築。電梯及一般的照明需求用電,都由一座封閉式的熱能產生裝置來發電。另外冬天的冷空氣被儲存在建築物地底下。到了夏天再從地底抽出來作為冷房使用。

 

在魯爾區邊緣Menden,「office 2015計畫」是一個辦公建築,超過百分之七十的外殼用玻璃做成,因此有很高的通透性。目的是希望跟外面的世界沒有距離。室內室外都可以看得到,就像在大自然中工作一樣。Office 2015跟國會大廈以及Main tower一樣,設計了利用地底儲存冷熱,作為冷暖房的概念。整個系統最有趣的地方是在地板、天花板,鋪設了組裝式的嵌板,裝入小水管,引導冷暖房的水流。

 


當然高效率絕緣建築材料是必要的。在牆面採用高效率的複合材料,讓熱輻射傳導低到0.3以下,而且同時具有吸音效果。如果一棟建築物有70%的玻璃,都是使用雙層玻璃。兩層玻璃中間填充氬氣(argon)。可以阻絕夏天80%的熱。冬天也只需要半數的能源消耗。

 

另外在空氣對流方面,在天花板跟建築外殼之間,留有三十五公分的空隙,熱空氣自然的往上排出,冷空氣自然從室外進來。夏天、冬天都把溫度設定在攝氏二十度,不需開冷暖氣。

 

整體來看,這些解決方案目的都是要讓建築物滿足人的需求,所以外牆需要保護人們對抗環境,也要有很好的室內生活環境。但是人跟室外環境也仍然保有良好的連結。

 

漢堡市面對北海,屬於北德區域。此區多霧潮濕,冬季寒冷。漢堡市是德國最大的港口也是第二大城。勞工眾多,市區擁擠。此區勞工運動歷史悠久,勞工地位受到尊重。

 

十年前,Bramfeld 生態社區建設完成。這個社區123戶人家所有面南的斜屋頂,都統一做成超大型太陽能集熱熱水供應系統。這個太陽能集熱熱水系統屬於當地的一家熱能供應公司,總集熱面積是社區熱水總需求量的五倍,屋頂多餘的熱水會儲存在中央熱水儲存槽,容量高達四千五百噸。

 


利用高效率的集熱板,在夏天最高的熱水可以達到九十五度。這個系統是把夏天的熱能存到冬天使用。為了避免冬天熱水不足的現象,社區後來另外蓋了一間小型緊急熱水供應站。當然各戶獨立的雨水收集系統、廚餘桶是必備的設計。而各戶的後花園則相連在一起,共同使用。

 

德國發展永續建築或稱綠建築,有三十年的歷史,他們認為要以整合性的觀念及方法來思考,不只是討論到能源,還要討論廢棄物,如何處理水,可以省多少水,用了多少建築材料,是否使用健康建材、再生建材?蓋房子成為一個很慎重的大事。這些低耗能、對環境友善的概念整合在一起,造就了德國建築現今的樣貌。

學科: 
綠生活, 能源
縣市: 
  • 台北市
關鍵字: 
京都議定書, 氣候變遷, 生態建築, 綠建築, 地熱系統, 節能, 雨水回收, 永續生活, 廢棄物

今年京都議定書正式生效後,全球共同關注到氣候變遷的議題。在溫室氣體大評鑑,這場新世紀環保競賽中,德國拔得頭籌。它不只是全球第一個達到減量目標的國家,並且已經減少19%的溫室氣體,成果遙遙領先。更預定在2010年,排放量減少21%。要想知道德國為何有這番成就的話,看一看位在柏林的國會大廈,應該可以得到一些答案。

國外: 
  • 歐洲
  • 德國

以環境為名 - 德國再生能源之旅

 

以環境為名 - 德國再生能源之旅

摘要: 
德國第二大城「漢堡」,是世界上少見在市中心有一個湖泊的美麗城市。在眾多大型的觀光柴油船當中,有一艘太陽能船,名叫阿爾斯特之光(Alstersonne)。它是由世界頂尖的太陽光電設計公司Kopf所設計,是全漢堡最先進的一艘遊艇。阿爾斯特湖可以說是漢堡人心中的珍珠,因此只允許大型觀光船,警察巡邏艇以及風帆、獨木舟、龍舟等的運動船在湖上航行。嚴格的管制措施,維護了阿爾斯特湖的寧靜氣氛,也保護潔淨的環境不被油汙、廢氣所污染。

採訪/撰稿 林佳穎
攝影/剪輯 陳錦彪

阿爾斯特之光以電動螺旋推進器無聲無息地前進,充飽電力可以行駛12小時以上,持續120140公里,在蓄電池的輔助之下,時速最快可以達到15公里。當阿爾斯特之光結束行程,光電池製造的多餘電力,透過電網連結,還可以輸送到漢堡的市電電網中。

自從工業革命以來,德國就是世界工業強國之一。1970年代全球能源危機爆發,沒有油礦的德國深受警惕,於是積極地推動再生能源政策。1986年車諾比爾核爆事件,更讓德國對核能發展踩了煞車,也再一次確立發展再生能源的正確性,於是再生能源產業逐漸在德國立下基礎。

 

1996年成立的Solon公司,現在是歐洲最大的光電機組製造商之一,目前有著全世界最先進的光電機組。位在溫帶地區的德國,日照量只有亞熱帶台灣的三分之一。先天條件的嚴苛限制,反而讓他們更處心積慮地提升太陽光能的利用效率。一般底座固定式的光電機組,最大發電效率約是裝置容量的20%,而Solon研發成功的自轉式光電機組,會隨著最大日照方向,在水平跟垂直兩個向度轉動,讓發電效率整整增加一倍,達到40%。每一座可以產生6.59.3千瓦的電力,大約是台灣二到三戶人家的用電量。提升發電效率的關鍵秘訣,就在於光電、電機、電子系統,突破性的跨領域技術整合。

 
德國三十年來持續發展再生能源,如今不只光電科技領先全球,同步發展的風電科技,一樣也有了傲人的成就。在德國北邊Aurich的一個農場上,風力發電機製造商Enercon架設了35支風力機。每一支的發電量可達到1.5MW,可以滿足當地1200戶住家的用電需求。光這一個風場有52.5MW的發電量,就可以提供四萬多戶住家使用。

 

設置這個風場的Enercon公司,是德國頂尖的風力機製造商。1984Enercon正式成立,當時製造的第一台風力渦輪機E-15,發電量只有55KW。有著頂尖的工程師及技術人才,以及堅持研發的信念,Enercon幾乎每兩年就有新機型上市。十年後研發成功的風力機E-66,發電量已是第一代機型E-15的三十倍。

 

對德國來說,研發再生能源不只是尋找石化燃料的替代品,建構德國能源自主的基礎工業,更是新一波綠色能源產業的契機。2005年德國的電力供應來源中,再生能源的發電量已經超過百分之十一,每年出口的再生能源設備銷售額高達100億歐元,相當於4,000億台幣。德國再生能源市場已發展成穩固的工業。德國目前擁有全世界最大的風力發電市場,全世界第二大的光電市場,以及歐洲最大的光熱利用市場。至於生質能跟氫能也有領先地位。再生能源已是德國最強的出口工業之一,超過150,000人在這個產業工作。

 

再生能源在德國還有一項重要的發展領域是在熱能利用的部分。因為在德國,最冷月平均溫度只有兩三度左右,就算零下十幾度也是司空見慣。因此對抗冰凍的低溫,建構區域性的熱水供應系統,確保民生用水跟暖氣使用,一直是德國重要的建設議題。但是燒光瓦斯以取得熱水跟暖氣,也不是辦法。

 

二十年前,德國人把腦筋動到地下,開始鑽研利用地熱的可能性。在德國東北邊Neustadt-Glewe,傾眾人之力設立的一座地熱供應站,讓德國二十年來的夢想趨於實現。 

這座主要由當地市政府與能源公司集資興建完成的地熱廠,除了在冬天用水尖峰時段必須加開瓦斯補足水溫之外,絕大多數時間根本不需要任何的燃料。每年消耗的能源只有原本的十分之一,減少了六千噸的二氧化碳排放。這個跨時代的科技結晶,徹底顛覆了幾千年來「燒水」取暖的基本概念。

向地底取熱的概念是這樣的:從地下兩千多公尺的含水層抽取熱水到地表,利用熱交換器把地熱的能量轉換到自來水管中,吸收地熱後的溫水就輸送到住宅跟工廠,再將變冷的地下水加壓打回地底,以免地層下陷。

 

這個地熱廠,光是設廠及管路設備就耗資一千八百萬馬克,差不多是三億台幣的高價,卻只供應一千多戶住家的暖氣及熱水,平均成本是一般成本的兩倍。然而地方政府及當地的能源公司仍然願意補貼價差,持續投下大筆資金以維持地熱廠的運作。

促使德國再生能源研發義無反顧的關鍵因素,是德國政府在兩千年頒布的EEG再生能源法案。法案保障收購國內所有再生能源發電量,並且制定不同的獎勵費率,加速民間投資再生能源產業。這樣做的主要原因是,第一德國不願意像以前一樣依賴進口能源。第二,德國社會的整體環保意識的支持,第三則是京都議定書的國際責任。

 

據德國估計,其境內的地熱潛能,是目前全國所需能量的六百倍。德國政府除了繼續發展所費不貲的地熱熱能,還要鎖定目標發展地熱發電,預計未來全國百分之六十的供電比率都能來自地熱發電。就這樣,最新的地熱發電設備,就加設在原先Neustadt-Glewe地熱廠旁邊。 

話說回來地熱到底要怎樣用來發電?這一切都拜科技進步之賜。德國科學家找到一種在攝氏三十度就可以沸騰的有機液體,再一次的利用熱交換器把地熱熱能轉換到有機液體中,沸騰的蒸氣氣流就可以推動渦輪機來發電。發電完剩餘大量的地熱,還可以繼續供給社區使用。

 

2003年底開始運轉的這組地熱發電設備,發電量只有230 KW,只能供給五百戶住家使用。然而對德國人來說,投資小型的先驅計畫,是為往後更大型的計畫做暖身運動。就在明年2006年,一座二十倍發電量的地熱發電廠,也就是將近四百萬瓦的地熱發電廠,即將正式運作。

 

現在德國另一項重要的再生能源是-氫燃料電池。氫氣發電是當代最具潛力的一種再生能源。氫燃料電池能把氫氣跟空氣中的氧結合產生電力。發電過程唯一的廢棄物是-純水。

 



氫氣公車運行計畫是由歐盟發起的潔淨都市交通計畫,在歐洲九大城市分別執行。漢堡的氫氣公車計畫HH2,由漢堡政府(HHA)、能源公司(HEW)、英國石油(BP)、克萊斯勒等國際企業,共同出資合作研發。漢堡現在有三輛氫氣公車,每天在市中心行駛。採用電動引擎的氫氣公車沒有噪音、沒有廢氣,比柴油車更安靜更舒適。

 

然而漢堡有一個更具前瞻性的規劃,是利用風力發電產生的電力,電解水產生氫氣,提供氫氣公車使用。如此一來,漢堡的運輸系統將來再也不需要任何的石化燃料。

 

從太陽能發電、風力發電、地熱熱能利用、地熱發電到氫氣公車,對德國來說,再生能源不只是取代石化燃料。藉由能源改革,德國逐漸擺脫工業革命以來,石化燃料及石化動力機械對環境造成的污染,發展出跨時代的綠色能源產業。長遠來看,也讓德國擁有自主能源,脫離國際石油爭奪戰的威脅。

學科: 
能源
縣市: 
  • 台北市
關鍵字: 
再生能源, 太陽能, 太陽光電, 電網, 車諾比, 綠色能源, 地熱利用, 氫發電

德國第二大城「漢堡」,是世界上少見在市中心有一個湖泊的美麗城市。在眾多大型的觀光柴油船當中,有一艘太陽能船,名叫阿爾斯特之光(Alstersonne)。它是由世界頂尖的太陽光電設計公司Kopf所設計,是全漢堡最先進的一艘遊艇。阿爾斯特湖可以說是漢堡人心中的珍珠,因此只允許大型觀光船,警察巡邏艇以及風帆、獨木舟、龍舟等的運動船在湖上航行。嚴格的管制措施,維護了阿爾斯特湖的寧靜氣氛,也保護潔淨的環境不被油汙、廢氣所污染。

國外: 
  • 歐洲
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