再生能源

光電板下的新鮮事

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摘要
政府全力推動太陽光電,但過去幾年光電設施架設在農地,引發許多假種田、真種電的爭議。太陽光電設置在農地,是否一定會導致良田消失?怎麼樣的規範與設計,能讓光電板下也有新生機?

屏東潮州的農民余振乾,端出一盤生菜,有芝麻葉、蝦夷蔥、甜菜根等十幾種,全都是從國外引進的苗菜,這些苗菜是溫帶品種,原本並不適合在台灣平地栽種,但是在光電棚架下遮蔽部分的光照,反而創造出它們可以生長的環境。

光電系統業者翁敏傑,原本是學農,曾從事畜牧業,幾年前決定將光電與農業結合,設計遮光率約40%到50%的光電農棚,再承租給農民。目前跟他合作的農民有十多位,栽種作物包括高經濟價值的法式苗菜、觀葉植物電信蘭等等。

另一位屏東農民林得荃,則是在光電棚架下種火龍果、芋頭。他十年前返鄉務農,發現想找一塊適合又可以長期使用的農地並不容易,他認為跟業者合作的方式相對穩定,而且光電棚架是現成的設施,減少許多投資成本。

不過光電結合農業設施,過去幾年屢屢出現負面案例。政府從2013年起,允許綠能附屬農業設施,但一開始法規並沒有對遮蔽率、生產方式等做明確規範,一些光電業者抱持投機心態,假種田、真種電的狀況不斷發生,這兩年地方政府開始執行稽查,有124場光電附屬綠能設施,都遭到廢止。

2017年6月,農委會公布新的審查辦法,光電業者要在農地上設置光電設施,首先必須有農業經營的事實,營農型光電設施太陽能板的遮蔽率,最多只能達40%。除了遮蔽率,業者必須提出農業經營計畫書,地方政府也會針對生產狀況定期做查核,栽種量不得低於計畫書的七成。

法規規範清楚之後,剩下的問題就是,怎麼在不妨礙農業生產前提下,讓光電與農業結合?

光電與農業是完全不同的專業領域,桃園農改場與光電業者合作,依據植物的光飽和點,選擇需光性較低的農作物,今年初開始在雲林土庫地區試種魚腥草、仙草、蘭花、觀葉植物金花石蒜等18種作物,在遮蔽率40%的狀況下,仙草、魚腥草等14種作物的生長狀況良好,仙草產量甚至比在桃園地區還要高。

研究人員也發現,相較於固定型的光電板,追日型光電板下的光環境比較均勻,比較適合植物生長。桃園農改場研究員這次在雲林做試驗,採用遠端控制,農場有各種溫溼度感測器,可以自動化管理。

光電系統業者看好營農型光電,認為對農地並不會造成衝擊,反而可以創造雙贏。但農委會表示,目前推動農業與光電結合的優先順位,第一是畜禽舍、第二是陸上養殖、第三是水域埤塘,此外包括土壤鹽化、嚴重地下陷區等不利耕作地區,將會集中規劃為綠能專區,不需結合農業使用。

光電系統業者則認為,目前政府推動的綠能專區,不管是在地層下陷等不利耕作區,或鹽灘地等等,都是十幾公頃以上的大專區,這會面臨兩大問題。首先要整合地主與居民的意見,非常困難。第二大電廠將面臨饋線不足的問題,有些地方還要新設變電所,相反的小型而分散的營農型光電,只要設施合理,下方可以繼續做農業生產,推動上相對容易。

過去有投機者以種電為名,哄抬地租到處圈地的狀況,應該被扼止。建立明確的規範、農業結合光電才會有正常健康的發展,光電下的農業,也可以有不一樣的選擇。

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再生能源, 綠能, 養地種電, 太陽光電, 搶地

政府全力推動太陽光電,但過去幾年光電設施架設在農地,引發許多假種田、真種電的爭議。太陽光電設置在農地,是否一定會導致良田消失?怎麼樣的規範與設計,能讓光電板下也有新生機?

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採訪/撰稿 張岱屏
攝影/剪輯 陳添寶

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走在漁電共生之前

摘要
清晨四、五點,天還沒亮,漁民摸黑工作,提供我們新鮮的水產。政府全力發展綠能,要在2025年裝置20GW的太陽光電,養殖業也是目標之一,而太陽光電和養殖要如何共生?

台灣本島最西邊,著名的國聖燈塔,矗立在漂沙中,旁邊是台南七股潟湖地形,三、四百年來,漁民利用這片海水的漲退潮,進行養殖。過去,為了規劃養殖專區,政府開闢南北向的大潮溝,搭配東西向引水道,打造四通八達的水路,將海水輸送到各個魚塭,培育出新鮮海味。 

黃芬香從事養殖三十多年,養石斑、龍膽和文蛤,這幾年文蛤價格不錯,成為她的主力商品,收成季節經常忙著出貨。為了確保品質,最後的把關工作很重要,這分堅持,讓黃芬香的文蛤頗受好評,訂單源源不絕,現在兒子也準備接棒。

不過最近有件事情,卻讓他們一家很煩惱,因為台鹽綠能公司計畫配合政府的漁電共生政策,打算以一年一公頃租金三十萬,四成裝設太陽光電板,六成繼續養殖的方式,整合魚塭,並交給德河海洋公司統籌管理。但集中化管理和施工空窗期,承租戶的收入從哪來?安裝光電板對水質會有什麼影響?許多不確定,都讓漁民感到不安。

楊惠欽,從公家單位離職後,便把養殖當成事業第二春,不少七股養殖漁民都跟他一樣是承租戶,面對台鹽綠能的高租金,地主心動,承租戶則是心慌,害怕地主趁機哄抬租金,難以承租下去,經常一見面討論的就是生計問題。楊惠欽成立七股沿海土地資源保護協會,希望透過交流,掌握更多資訊。

面對漁民種種疑慮,台鹽綠能表示,目前還在前端做意見的整合,未來會舉辦說明會與漁民持續溝通。

水試所2016年開始進行文蛤漁電共生的模擬實驗,今年底也將安裝太陽光電板進行實際測試,要更精確掌握對文蛤的影響。然而,台灣養殖項目多元,每種養殖生物對陽光的需求也不同,學者憂心相關研究尚未完整,就公布政策,有可能衝擊產業,還會重蹈農地種電的土地炒作亂象。

光電政策的不完善,同樣發生在農業埤塘?今年4月,桃園設置全台首座浮座式光電埤塘,光電板占水域面積大約15%,一年可發60萬度電,由於埤塘的水平日作為灌溉使用,安裝以來都有進行水質監測,桃園市府表示,目前從水質來看沒有太大影響,但另一項比較大的爭議在於生態。評估對生態的衝擊、光電板與周遭景觀的結合、以及地方的回饋機制、還有相關法令不周全,桃園市政府決定暫時喊停。

學者認為政府發展光電,不能操之過急,要詳細評估,訂出整套可供依循的制度再上路。而這條綠能之路該怎樣走,才能真的替產業加值,楊惠欽與其他的綠能業者合作,也嘗試風力跟養殖的可能性。

漁電共生是對能源運用的美好想像,先確立正確方向,審慎評估、嚴格把關,才能讓綠能發展的這條路,順利抵達目的地。

 

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綠能, 太陽光電, 養殖, 漁電共生, 光電板, 埤塘, 魚塭養電

清晨四、五點,天還沒亮,漁民摸黑工作,提供我們新鮮的水產。政府全力發展綠能,要在2025年裝置20GW的太陽光電,養殖業也是目標之一,而太陽光電和養殖要如何共生?

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採訪/撰稿 林燕如
攝影 葉鎮中 賴冠丞,剪輯 葉鎮中

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光電循環之路

光電循環之路

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光電,是台灣重要產業,每年光電展,總可以見到業者推陳出新,研發出各種類型、更有效率的光電板。台灣太陽能電池產業在全球市場排名第二,每年產量超過10GW,不過光鮮亮麗背後,卻也潛藏環境問題。農地上的倉庫、廠房,堆置著一桶桶光電廠產出的廢液。這些陳年問題如何解決?太陽光電能不能邁向真正的綠能,走向資源循環之路?

 

一片又一片光電板,架設在屋頂、溫室、埤塘,這些光電板來自哪裡?它的原料又從何而來?矽原料在長晶爐形成一塊塊大錠,切成長方型的晶圓柱後,再進入切割機,切成薄如紙片的晶片,這些就是製作太陽能電池的基本材料。晶片切割過程需要用到切削油和碳化矽粉,切割後的廢油如果沒有處理,混合著剩餘的矽泥,就成了泥漿一樣的醬料。

大約七、八年前,這些醬料都被當成廢棄物,委託清除處理業者載走。據業者指出,過去一噸處理費用達上萬元,每個月付給處理業者的費用高達千萬以上。但是這些廢棄物中,只有乙二醇和碳化矽可以回收,還有大量矽泥難以處理。很長一段時間,矽泥沒有再利用管道,大量矽泥無處可去,部分不肖業者就到處承租倉庫,惡意棄置。

雲林大埤農田旁的一棟巨大倉庫,鐵捲門打開,迎面而來是刺鼻氣味。2015年,這裡被檢舉存放大批廢液,縣府人員花了好幾個月,按照鐵桶上的標籤逐一追查,發現四千多桶廢液當中,有七成來自於北部的太陽能光電廠。四千多桶廢液經過一年時間,已經清除了三千桶左右,還有一千多桶等待移除。

這間倉庫並不是特例。在桃園大園地區的農地上,也有倉庫堆置了約八千桶,從光電廠流出的桶裝廢液,這個狀況在附近農地就有三間。倉庫裡的鐵桶已經存放六、七年以上,有的傾倒,有的腐蝕,如果繼續放下去,難保農地不會遭到污染。

除了污染疑慮,這些廢液、廢渣也可能引發火災,形成潛在的公安問題。桃園環保局則表示,這些鐵桶裡裝的都是初步處理過的碳化矽泥,當初處理業者因為工廠失火、經營不善,置放多年沒有處理,桃園市政府今年已經將其審認改列為產品,由法務部執行署拍賣處理。

太陽能被認為是綠色能源,但泥渣棄置案件,讓綠能光環蒙上塵埃。光電廠商也意識到問題的嚴重性,桃園觀音這家光電廠,很早就在廠內設置廢油與碳化矽的回收系統。但矽泥的回收利用一直是個問題,成功大學教授陳偉聖的團隊,花了四、五年時間,希望替廢矽泥找出路,終於找到可以循環利用的方式。 

2015年,成大將技術轉移給民間公司,光電切割所產生的廢泥,經過過濾回收後,剩下的矽泥經過烘乾,送到廠房做固化處理。廢矽泥烘乾製成的矽錠或碳化矽泥,可以作為煉鋼原料,價格是進口矽鐵的六成左右,對鋼鐵廠來說十分划算。

台南這家工廠營運將近兩年,是台灣少數可以大量去化矽泥的再生工廠。業者估計,目前還囤積在倉庫裡的廢液和矽泥,大約還有四萬噸以上,必須被妥善處理。

除了生產製程的廢棄物,光電板要如何回收也應該盡早考慮。一片光電板的壽命大約二十年,再加上每年颱風損壞的,十年之後我們可能會面臨大量光電板廢棄問題。環保署指出,據工研院估計,2025年廢棄光電板將達一萬九千兩百三十公噸左右。

陳偉聖的實驗室裡,有些颱風過後損壞的光電板,其中鋁框、玻璃、矽、銀等等,都是可以回收的物質。為了減少廢棄物,太陽能電池生產時,也應該考量後續回收再生的問題。有少數廠商在設計時,已經開始將後續回收的問題考慮進去。

部分廠商也開始注意光電板廢棄問題,與處理業者簽訂合作備忘錄。目前環保署與經濟部正研擬光電回收制度,傾向由業者主導回收系統,自主回收。太陽光電發電系統同業公會理事長郭軒甫則建議,政府應該及早規劃回收機制,比照一般家電強制徵收廢棄物處理費。 

太陽能要真正成為環保永續的能源,除了發電過程零污染外,製造過程的改善、廢棄物處理,都要走向對環境更友善的方向,才能讓產業走得更長更遠。

 

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廢液, 光電業, 光電板, 廢棄物, 回收, 汙染

光電,是台灣重要產業,每年光電展,總可以見到業者推陳出新,研發出各種類型、更有效率的光電板。台灣太陽能電池產業在全球市場排名第二,每年產量超過10GW,不過光鮮亮麗背後,卻也潛藏環境問題。農地上的倉庫、廠房,堆置著一桶桶光電廠產出的廢液。這些陳年問題如何解決?太陽光電能不能邁向真正的綠能,走向資源循環之路?

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採訪/撰稿 張岱屏
攝影/剪輯 陳添寶 

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小水力 大創意

小水力 大創意

摘要
水,灌溉農田、孕育生命、給人清涼,還蘊藏著源源不絕的巨大能量。不用燃料、沒有污染,發揮創意,小小水圳也可以成為電力來源…

炎炎夏日,都市人躲在冷氣房,但是花蓮南華村的孩子們,有不一樣的消暑辦法。這裡是個水圳圍繞的鄉村,一年多前,發明家陳仁性在這裡架了一台微型垂直軸水力發電機,點亮水圳旁的燈光。

台灣有完整綿密的水圳,根據能源局估計,小水力發電的裝置容量,可達500MW以上,豐沛水力是隨手可得的資源,卻沒有被妥善運用。

今年7月,環保聯盟和花蓮初英山協會等團體,合作舉辦全國小水力競賽,希望喚起大眾對小水力的重視。來自各地十幾所學校的大專生、高中生,發揮創意,用各種回收材料設計水車,希望能發出最多的電力。

經過第一階段淘汰,第二回合比賽來到社區,各個隊伍扛著改良過的發電機組,實際在水圳裡組裝,準備一較高下。台大學生利用鋁板與寶特瓶兩種材料,製作水輪機,整個發電機組的成本還不到1400元。

慈濟高中用壓克力板製作水車葉片,並且製造水的高低落差,體積雖小發電效果還不錯。比賽除了請專家教授來當評審,社區居民也可以參與投票,學生們不但要操作,還要詳細說明,讓大家了解設計的原理與優點。

得到大專組第一名的台科大,學生模擬魚的尾巴,設計出垂直軸的水車。台科大師生製作了各種葉片模型,研究什麼樣的葉片可以發出最大功率。學校裡還有一個風洞,測試各種發電機的發電效率。

有些學校很早就開始利用水力,台中東勢高工在2009年就裝設了水力機組,大水車用來揚水提供生態池水源,小水車則是用來發電。東勢高工綠能園區的發電系統,除了小水力外,還裝了太陽能和蓄電池,太陽下山後可倚靠水力,沒有水時則仰賴太陽,電力互相支援。不但可以供應園區夜間照明需求,多餘電力還可以存到鋰電池,提供電動機車使用。

東勢高工還模擬抽蓄式水力機組,白天利用太陽能多餘的電,將水抽到水塔,晚上再取水發電。這裡的小水力發電已經持續運轉八年,比較大的問題是水量會因為旱季、汛期或颱風而變動,另外水圳垃圾也造成發電的困擾。

早期水力發電曾是台灣發電主力,像是台東的東興電廠、美濃竹子門電廠,發電年歲超過七十年,仍然穩定運轉,目前台灣水力發電占總發電量的2.5%,跟其他發電方式相比,成本低廉。近年來各地小水力有復興趨勢,新竹軟橋電廠就是其中之一。

水力是完全自產能源,也是再生能源發展的一環,政府計畫水力發電裝置容量,2025年將從現在的2089MW,提高到2150MW。台電與水利單位、農田水利會,目前正進行小水力普查,篩選出二十三個適合開發的潛力場址。

除了台電規劃的場址,民間對小水力電廠也躍躍欲試,但是昂貴的水力機組,降低社區居民或農民參與投資的可能,自發自用的微型水力,可能是更貼近農民的運用方式。

再生能源的發展,逐步走向分散而多元的發電方式,每個地方由社區開始,尋找適合發展的能源,讓更多創意找到實踐舞台,台灣的綠能產業才會有更豐富的樣貌出現。

 

 

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水圳, 小水力, 綠電, 公民電廠

水,灌溉農田、孕育生命、給人清涼,還蘊藏著源源不絕的巨大能量。不用燃料、沒有污染,發揮創意,小小水圳也可以成為電力來源

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採訪/撰稿 張岱屏 陳佳利
攝影 陳添寶 賴冠丞 鄭嘉明,剪輯 陳添寶

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Ortwin Renn 專訪 -德國的能源轉型怎麼走(上) 

摘要
2022年德國計畫要跟核電說再見,並且從2005年的3%快速進展到2015年的33%,走在能源轉型的這條大路上,德國是怎麼做的?又如何促進公民的積極參與?處理傳統產業與再生能源之間的拉扯呢?公視我們的島專訪德國智庫國際前瞻永續研究院科學主任 Ortwin Renn,希望透過他山之石,作為台灣邁向能源轉型之路的方針。

 

Q1.  對德國來說,能源轉型其真實的含義是什麼?

德國能源轉型牽涉了三大關鍵策略:第一個策略是在2022年前逐步淘汰核電,這比台灣2025年非核家園的目標還提早三年。第二個策略是減少化石燃料的使用量,從現在占比的 80%,在2050年時將其占比降至20%。第三個策略是節能,希望在2050年時,將能源消費量較今削減40%以上。

 

2.在這三個目標之下,能源轉型對人民在日常生活中的意義是?    

2011年福島核災過後,德國總理梅克爾成立了倫理委員會(譯按:德國安全能源供應倫理委員會(Ethics Commission on a Safe Energy Supply ),由許多利害相關者、科學家、企業、工會、教會及社會上相關的利害相關團體組成。倫理委員會做出對能源轉型計畫的建議跟結論後,能源轉型就開始被廣為討論及散播。在2011年,超過七成的德國民眾贊成能源轉型,如今支持的人數更已超過八成。但同時,也有很多人不滿能源轉型的執行策略,約有一半的人認為能源轉型的配套措施跟執行策略可以做得更好。

 

Q3.在能源轉型過程中會有些衍生性的影響,例如短期間碳排放量的增加,對電價的影響等,德國政府是如何評估這些衝擊的?

在逐步淘汰核能發電時,必須要有替代能源填補發電空缺,而最理想狀況是直接以再生能源替代。但因需基載電力以確保能源安全性下,無法全由再生能源替代,所以一部分核能發電的空缺是由燃煤發電所替代。也因為如此,德國的二氧化碳排放量從20112014年間略有增加, 但近期已幾乎維持不成長甚至呈現下降趨勢。

在過去五年間,再生能源的占比也從13%14%上升到如今的27%30%,增長了一倍。有了再生能源作為替代能源、減少了碳排量及因應氣候變遷政策,我相信我們正往對的方向前進。在德國,對於能源價格的上漲仍有很大的爭議,因絕對電價的上漲幅度有限,主要的爭議點在於上漲的價格在不同消費者間的負擔分配是否合理? 以能源密集產業來說,國家為了使產業可以維持競爭力,他們便免除負擔再生能源的附加費。低收入的用戶則認為,他們承擔了此額外成本,但大企業卻毋須負擔。這是一個牽涉到社會正義的問題,大企業毋需負擔能源轉型過程所增加的成本,但低收入家庭卻需增加額外支出。

然而能源轉型的過程必然牽涉到額外成本投入,但成本增加幅度雖未如有些研究所指稱需有巨幅增長。但此過程由於需購買設備、增加基礎建設的投資,定會增加短期間的支出,但中長期分析,此新增投資均是具有經濟效益的。 

 

 


Q4.
根據最近歐洲的一部紀錄片,看到德國因能源轉型過程導致八分之一的住戶面臨能源貧窮的情形,這數據是否正確?這過程中德國政府是如何確保民眾使用能源的權利?

「能源貧窮」是個在政治上頗為爭議的議題,但我認為,事實與認知是有出入的。根據調查大約7成的法國、德國人其實不知道他們付的電費,調查人員更進一步要求他們試著估算電費支出,猜測出來的數字卻與來自電力公司的數據相差甚遠。若一般民眾無法記得支出額度時,很難稱其為重大議題。但對於低收入戶而言,電費於其日常支出占比較顯著,且電價與其他生活品質感受有極多的關聯性,例如供暖支出、食物支出等。所以影響其生活感知的因素,不只是電價上升,而是人民因其他物價一起上升的感受,連帶提高了對電價上升的敏感度。

這個議題,其實跟是否有補償因電價上升而受損的低收入戶數比較有關,要設定補償的比例很困難,因為可能訪問民眾之後,會有超過兩成的人會聲稱自己需要因為電價上升而受補償,所以我不會太去強調這一點。然而,能源貧窮已經變成很重要的政治因素,也是目前有高比例的群眾不滿意德國能源轉型執行策略的原因之一,因其認為政府現行政策中,並未能有效去因應德國的能源貧窮議題。

5.在能源轉型過程中,如何創造公共參與的機制,幫助能源轉型真正的推動 ?

公共參與為能源轉型的不可或缺的要素,若未能有充足的公共參與,能源轉型政策將無法有效推動。能源轉型的公共參與策略包含三個不同元素,第一個元素是,公共資訊跟教育計畫,讓大眾知道自己可以在能源轉型裡扮演什麼角色?例如:要如何改變消費模式,如何節省能源,或如何改變交通模式等等,目的是降低能源需求,卻不會犧牲生活的舒適度。能源轉型另外要面臨的一個挑戰是反彈效應(rebound effect),舉例來說汽車燃油效率提升,導致開車的燃料費用支出削減,反而導致更多人開車,增加能源消耗。雖然此因素乃因由上而下的影響所致,但現在有許多的非政府組織藉由舉辦公共對話,一方面向民眾說明相關資訊,另一方面也和民眾共同研擬可改變其消費模式的方法。

第二個元素是,我們試著藉由給人民組成的再生能源合作社,轉換能源供給設施的所有權。現在德國有好幾千個電力合作社,有很多風力和太陽能發電廠,都不是由大型電力公司所擁有,而是由鄰里擁有,因此不只接受度提高,也可以增加對能源轉型的認同感。以當風機每轉一次,合作社成員的戶頭就可增加收入,創造了民眾對於再生能源親近感,以及再生能源的正面形象。以德國實際經驗而言,以合作社發展方式為主的再生能源計畫,公共接受度均遠較大型電業推動的再生能源計畫高出許多

第三個元素則是,在於新增加的基礎設施時,如我們需要建置新的輸配電網,設置佔地甚廣的風力發電,如果是要生質能廠或地熱發電廠,這就更需要讓公眾接受。就需要邀請社區團體跟建造者合作,看哪種再生能源是可行的,哪裡是最好的風力發電場址,要用什麼方式補償受到負面影響的民眾,試著與受到影響的民眾協力合作,發展出最好的計畫。這方式當然不見得均會奏效,有時是民眾不願意參與這樣的合作過程,有時是決策者不願意考量公眾的意見。但從採取此類協作方式的案例中,我們發現相當正面的效果,若再基礎建設推動,可有充分的公共參與,不僅可讓建設推動更為順利,有時反能共同研擬出更好的解決方案。

 

 

 

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德國, 公民電廠, 能源轉型, 風險分析

2022年德國計畫要跟核電說再見,並且從2005年的3%快速進展到2015年的33%,走在能源轉型的這條大路上,德國是怎麼做的?又如何促進公民的積極參與?處理傳統產業與再生能源之間的拉扯呢?公視我們的島專訪德國智庫國際前瞻永續研究院科學主任 Ortwin Renn,希望透過他山之石,作為台灣邁向能源轉型之路的方針。

能源台灣-啟動轉型之路

摘要
台灣計畫在2025年告別核電,利用太陽能、風力等等再生能源要達到發電量的20%,種種困難要如何克服?公民電廠能否成為趨勢?

目前台灣的綠電,90%以上都是賣給台電,但賣電一方面會受到饋線容量的限制,另一方面輸送過程也會造成損耗。屏東環盟理事長洪輝祥認為,綠電最好是自發自用,他所創立的彩虹餐廳是少數發電自用,不賣給台電的特例。 

傳統大型的電力設施只有政府或大財團能投資經營,但是再生能源的特性,改變了傳統的電力結構 。電力不再是壟斷事業,人人都可以是發電廠,這樣的想法,在台灣正逐步實現。

2014年,長期投入綠建築與能源教育的韋仁正,決定從自己開始推動能源轉型,成立台灣第一個公民電廠。有錢的出錢做股東,有屋頂的出屋頂做房東,每個人可以依照自己的能力,加入公民電廠,藉由發電串聯起公民力量。

能源轉型不只是把核電廠或燃煤電廠替代成再生能源,而是每個公民都意識到,自己作為能源使用者該盡的責任。另一方面,綠電不該只是成為財團營利工具,因此公民電廠不是以賣電營利為目的,而是讓綠電收入回饋到社區,促進社會的公平發展。

公民電廠在台灣還處於起步階段。其實在許多國家,公民電廠已經是再生能源發展的主力。以德國為例,能源轉型之所以能順利推動,主因在於人民的高度參與,47%的再生能源是由公民及公民團體投資設立,上千個綠能合作社分散全國各地。

日本在311核災之前,電力掌握在九家電力公司手中。2016年電力自由化後,全國出現三百多家新的電力公司。在福島縣喜多方市經營酒窖的佐藤彌右衛門,在福島核災後,在自家附近的山坡上架設太陽能板。核災的經驗讓佐藤彌右衛門體認,電力不應該是壟斷的資源,他召集喜多方市的個人、企業、銀行、地方自治單位一起經營電力公司。

在福島之外,日本許多的農村,也開始思考什麼是適合自己的發電方式?

石徹白是日本歧阜縣一個沒落的山村,近幾十年來農田廢耕,人口外流嚴重。十年前,石徹白居民為了找尋出路,決定以豐沛的水力資源,做為農村復興的起點。為了確保發電和農村再生可以緊密連結,居民成立小組討論了半年時間,才確定要以合作社的方式,成立發電廠。

由居民共同出資建立的番場清流發電廠,在2016年6月啟用,一年發電量達71萬度,足以提供全村用電。由於日本對小水力發電的收購價,每度高達34塊日元,居民決定將所有電力都賣給電力公司,賣電所得就用來復耕荒廢農地。小水力發電替石徹白帶來收入,也創造就業機會,人口再度回流到石徹白。

台灣農村跟日本一樣有完整而綿密的水圳,豐沛水力是隨手可得的資源,卻沒有被妥善運用。為了讓綠能教育往下紮根,花蓮南華社區與環保團體合作,舉辦全國大專與高中生小水力發電競賽。大專生、高中生紛紛發揮創意,用寶特瓶、腳踏車輪框等回收材料,動手組合成各式各樣的水車發電機。

小水力也是再生能源發展的目標之ㄧ,政府預計在2025年,水力發電要再增加71MW,台電正著手普查既有的水利設施,篩選適合的開發地點。

當然,在農村,光電農棚也是一個好選擇,但前提是政府必須訂出明確的遊戲規則,定出合理的透光率,把光電板的密度降低,在光電棚架下創造一個真正適合作物生長的環境。

翁敏傑擁有自耕農身分,幾年前決定將光電與農業結合,設計大面積的光電農棚,再承租給農民。屏東農民林得荃在光電板下種火龍果、芋頭,十年前返鄉務農的他,發現想找一塊適合又可以穩定使用的農地並不容易,業者建置好的光電農棚,提供他一個相對安穩的環境。

未來農地上要設光電設施,地方政府除了訂出規範、嚴格稽查,也必須整合各種專業,農業結合光電才會有正向發展。

台灣擁有豐富而多元的再生能源,每個區域都可以依照特性,找出適合地方發展的方向。養雞場、養豬場可以結合沼氣發電,把溫室氣體轉化為電力。在東台灣,從地底不斷冒出的蒸氣,是發電最穩定的來源,宜蘭清水的小型地熱示範機組,已經在2013年成功運轉,民間地熱業者也已經通過環評,計畫在宜蘭利澤建造10MW的地熱電廠。

太陽能、風力、水力、沼氣、地熱等等,如果每個區域都因地制宜去發展適合的再生能源,不但可以拉高再生能源比例,也可以提高整體供電安全。

能源轉型意味著未來的能源,將從集中、壟斷,走向分散和民主。不論是一人一千瓦公民電廠、與光電結合的農業光棚、夏威夷產電自用的住宅、或是在日本因為小水力而活化的農村,這些不只是電力結構的改變,也牽動著產業,甚至社會的轉變。這條轉型之路上,社區或公民有更多參與,才能創造更永續、更公平的未來。

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綠電, 公民電廠, 小水力發電, 能源轉型, 光電

台灣計畫在2025年告別核電,利用太陽能、風力等等再生能源要達到發電量的20%,種種困難要如何克服?公民電廠能否成為趨勢?

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能源台灣-啟動轉型之路(上)

摘要
澎湖南方的東吉嶼,2013年政府補助建置光電板,但是光電不穩定,併聯會導致成柴油發電機跳機,根本無法使用。2016年,澎湖縣政府與核研所、中興電工合作,引進微電網系統,綠能才發揮功用。

能源轉型是全球關注的議題。台灣,一個欠缺能源的島嶼,卻有著豐富的陽光、風力、地熱、水力等再生能源,這些能不能點亮台灣的未來?

2025年,台灣即將告別核電,政府計畫將再生能源的占比,一口氣從現在的4.7%提升到20%。這張綠電支票要兌現,得克服好幾個難題。 

首先,太陽光電要從現在的1.1GW增加到20GW,相當於7.4座核四廠的裝置容量,需要的土地面積高達三萬公頃,比整個台北市還大。

第一個難題是:地從哪裡來?

政府目前盤點出優先設置地面型光電的土地,包括鹽業用地、嚴重地層下陷區域、已封存的掩埋場或受污染的土地、水庫埤塘等水域空間。在這幾種優先開發的土地中,鹽灘地因為屬於溼地範圍,生態豐富,爭議也最大。

設置光電的另一個爭議點在農地。2013年農委會放寬規定,雞舍、豬舍、溫網室等農業設施,都可以加裝光電設備,賣電風潮吹進農村,卻因為開始時規範不夠明確,有些光電棚架下只有雜草,或只擺了一些太空包,沒有實質的農業生產,引發農地流失危機。

近年來光電業者競相承租農地,農地地租跟著水漲船高。業者指出,有太陽能業者承租農地的價格,一甲地一年租金高達四、五十萬,是一般農地租金的八到十倍。

當種電的利潤遠大於種田的收入,農地農用的本質很難維持。最近假種田、真種電的狀況被社會重視,地方政府開始嚴格稽查,違反規定而被撤銷的案件累積達103件。不論是業者、農民甚至地方政府,都還在摸索農地與光電共生的可行性。

除了大面積光電,離岸風電也將進軍台灣海峽。根據調查,全世界最優良的五十個離岸風場中,超過九成位於台灣海峽,是台灣發展離岸風力的先天優勢。

2015年政府公告三十六處離岸風電潛力場址,申請籌設的業者必須在2017年底前完成環評。然而西部沿海是重要漁場,也是白海豚重要棲息環境,設置大型離岸風機最大的爭議,在於如何減輕對近海漁業與生態的傷害。環保署通過離岸風力政策環評,以「先遠後近」為原則,未來應該從離岸較遠的風場先做開發,以避免衝擊近海生態。

不論是大面積集中型的光電,或大型離岸風機,不可避免會對環境生態造成衝擊,長距離的電力輸送,更是耗費成本。

學者指出,台灣地狹人稠,土地資源有限,發展光電還是應該從每棟房子的屋頂做起。俯瞰都市地區的屋頂,80%都是違建,受限於法規,違建上方無法設置光電設施。此外,市區還有互相遮蔭的問題。要確保有陽光照耀,必須從都市計畫就預先做考量。

再生能源發展的第二個問題是:太陽能跟風力都是間歇性能源,沒風沒太陽的時後,該怎麼辦?

我們來到台電電力調度中心,這裡可說是全台灣電力系統的大腦,所有電廠都聽命指揮調度,但有一種電沒辦法調度,就是風和太陽。按照現有的電網,必須有大的火力機組隨時熱機待命,才能在陰天或太陽下山後,遞補不足電力,這顯然不是有效率的投資,因應間歇性綠電,傳統電網必須改變。

2016年中科院在小林村進行儲電計畫,他們挑選了十五戶,每戶裝了十度電的儲電系統,讓太陽光電可以存在社區自行使用。日光小林的儲電設備中有鉛酸、鋰鐵,還有電動車的汰役電池。從儲電設備上的顯示器可以清楚看到,每家發電量多少,電池裡有多少電,目前家戶用電大約七成都來自太陽能。住戶用不完的電經由電池送到活動中心,供應社區的公共用電。

在很多地方,再生能源的成本比傳統電力更便宜。以澎湖南方的東吉嶼為例,平時島上住戶加遊客大約兩百人,跟許多離島一樣,仰賴柴油機發電,燃料加上維護費用,每度電成本高達22元。

2013年政府補助建置光電板,但是光電不穩定,併聯會導致成柴油發電機跳機,根本無法使用。直到2016年,澎湖縣政府與核研所、中興電工合作,引進微電網系統,綠能才發揮功用。最高紀錄光電在電網中瞬間占比達92%,仍然穩定供電,這項技術也因此獲得APEC能源智慧社區倡議銀質獎的肯定。

東吉嶼經驗也適用台灣。台灣是孤島電網,再生能源要大幅發展,電網必須跟著改變,否則蓋了大量風機與光電設施卻送不出電,最後可能淪為蚊子電廠。

同樣是孤島系統,美國夏威夷州也正大力發展綠能。夏威夷公共事業委員會統計,2010年夏威夷州所用能源有9.5%來自再生能源,2015年大幅提升到23.4%。夏威夷州預計在2045年達到全州100%使用再生能源供電的目標,擺脫對石化能源的依賴,夏威夷要如何迎接挑戰?

夏威夷孤立於太平洋,遠離美國本土,絕大部分能源得仰賴進口,其中石油占整體能源需求的90%,汽油價格全美國最高,電價也曾飆到美國平均的三倍,高成本能源是夏威夷居民沉重的負擔。

高電價代表夏威夷有更高的經濟效益來發展再生能源。但是夏威夷群島土地有限,特別是總人口的三分之二,有將近一百萬人就住在歐胡島,地小人稠,發展分散式小型發電系統,逐漸成為再生能源的主力。

為了鼓勵民眾加入綠電行列,美國聯邦政府和夏威夷州政府都提供了30%的稅金減免,夏威夷公用事業委員會還通過十分優惠的綠電收購辦法(NEM),讓擁有或租用再生能源發電設備的用電戶,將所生產的綠電,直接折抵當月用電量或回售過剩電力,電力公司等於以市場零售的高價,向用電戶買電。

目前歐胡島有三分之一住戶擁有屋頂式太陽能發電系統,2015年夏威夷州的再生能源發電中,一般家庭屋頂上的太陽能光電板,已經成為供電最多的綠電來源,占比高達31%。

但是當越來越多的分散式太陽能光電被整合進入電力系統,如何平衡再生能源和電力使用,對無法連上美國本土的大電網、島嶼間也沒有電力輸配系統可以相互支援的夏威夷來說,是一項嚴酷的挑戰,他們又將怎麼克服?

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光電, 離岸風電, 綠電, 太陽能, 再生能源, 微型電網

澎湖南方的東吉嶼,2013年政府補助建置光電板,但是光電不穩定,併聯會導致成柴油發電機跳機,根本無法使用。2016年,澎湖縣政府與核研所、中興電工合作,引進微電網系統,綠能才發揮功用。

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綠能的選擇題

綠能的選擇題

摘要
嘉南沿海廣大的鹽田,在政府眼中,是適合大面積發展太陽光電的絕佳地點,也是成千上萬候鳥,選擇度冬的棲息地。當再生能源和生態保育產生衝突,這個難題該如何解決?

沿著台十七線來到位在嘉義的布袋鹽田,在路邊停下仔細觀察,就能發現鹽田裡聚集了一群又一群遠道而來的水鳥,別有一番熱鬧景象。

布袋鹽田近年來鳥況越來越豐富,在這裡度冬的黑面琵鷺數量也逐年增加,長期關注布袋生態環境的在地居民邱彩綢說,布袋的鷗科跟雁鴨科調查數量,占全台第一名。因為鷗科跟雁鴨科都分布在潮間帶,當潮間帶受到破壞消失,剛好鹽產業廢曬,釋放出大量土地,讓牠們選擇來這裡休息。

野鳥的度冬新天堂,如今卻可能變調。政府預計在2025年將再生能源發電比例,從現在的2%提高到20%,太陽光電要達到20GW,需要再裝設超過三萬公頃的地面型發電裝置。為了快速達成目標,各部會和地方政府分別盤點出可利用土地,嘉義布袋和台南七股總共803公頃的鹽田,被選為基地。能源局主秘蘇金勝表示,私有土地的整合難度高,鹽田剛好是大片國有土地,可以很快施作完成。

 

布袋鹽田共分為五區,目前只有面積最大的這區,在2007年由營建署公告為國家重要濕地。其餘能源局預計開發的四塊鹽田,經過調查,都有黑面琵鷺度冬覓食、休憩的記錄,國際鳥盟也將五塊鹽田,涵蓋八掌溪口的區域,都認定為重要野鳥棲地IBA。

完整保護IBA範圍內的棲地,才能保護整個區域的生物多樣性。但IBA不具有法律效力,沒有被畫入國家重要濕地內的這幾塊鹽田,不需環評,只要向營建署申請土地使用分區變更,就可以施做光電設施,民間團體即使有疑慮,也無法在審查過程中著力,讓他們十分著急。


從人類的觀點來看,廢曬鹽田是需要設法活化再利用的閒置土地。從鳥的觀點來看,人類退出之後空出來的鹽田,卻是海岸潮間帶漸漸受到破壞、消失後,僅存的安身立命之地。

有候鳥棲息的廢曬鹽田,被選為發展太陽光電的基地,布袋鹽田不是第一起。位在高雄市的永安濕地,原本是131公頃的廢曬鹽田,1980年代台電買下後,沒有立刻開發,積水的鹽田發展成黑面琵鷺等超過一百種鳥類的棲息地,2007年,營建署公告為國家重要濕地。

但就在同一年,台電規劃在此設置全亞洲最大的太陽能電廠,引發環保團體抗議,永安鄉民也擔心填土開發會影響濕地滯洪功能。在未經環評的情況下,台電開發了9.5公頃的光電專區,現在這個區域已經不再有候鳥棲息。

在行政院的最新規劃中,嚴重地層下陷區域、掩埋場,都是發展太陽光電的目標。2017年2月,台北市福德坑環保復育園區內,占地三公頃,全台灣首座設置在掩埋場的太陽能電廠正式啟用。陸地不夠用,在水庫、滯洪池、埤塘等水面發展浮動式水上太陽能,也成為新方向。

儘管水上光電廠前景看好,目前政府推動太陽能發電,仍以大面積、集中式的規劃為主,而鹽灘地、水庫、滯洪池或不利耕作的地層下陷區,都是位在用電量相對低的非都市區域,電力經過長程運輸不但造成損耗,更會受到饋線不足的限制。

在能源轉型的關鍵時刻,要繼續依賴集中式、排擠其他野生動物生存環境的大電廠模式,或者開始努力找出自主發電、參與綠能的方式,這道選擇題,考驗著所有作為能源消耗者的公民。

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太陽光電, 能源轉型, 綠能, 黑面琵鷺, 重要溼地

嘉南沿海廣大的鹽田,在政府眼中,是適合大面積發展太陽光電的絕佳地點,也是成千上萬候鳥,選擇度冬的棲息地。當再生能源和生態保育產生衝突,這個難題該如何解決?

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採訪/撰稿 陳寧
攝影/剪輯 張光宗

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人人都是發電廠

摘要
塵霾、溫室效應、輻射污染…我們享受便利用電,卻也承受能源苦果。公民能不能靠自己的力量,扭轉能源困局?從北到南,公民電廠運動正蓄勢待發…

年輕人爬上屋頂,東看看、西量量,你可能很難想像,這跟未來的能源有什麼關係,可別小看,這裡將是可以提供十多人用電的小型電廠。

2014年,長期投入綠建築與能源教育的韋仁正,決定從自己開始,推動能源轉型,成立台灣第一個公民電廠「一人一千瓦社會企業」。韋仁正估算,每個人需要用的電,大概就是一千瓦,相當於四片太陽能板,如果每一個人都能投資一千瓦的綠電,就能擺脫對大型電廠的依賴,實踐能源自主。

推廣太陽光電常常遇到的一個問題是,想投資的人沒有屋頂,有屋頂的人又不見得有錢可以投資。一人一千瓦建立一個平台,讓有錢的人出錢做股東,有屋頂的出屋頂做房東。國發會副主委曾旭正也是房東之一,他在台南的家,屋頂上有19.5kW的太陽能板,一年發電量達兩萬七千度。

目前一人一千瓦已經裝設三十多個屋頂,有的是民宅,有的是公司,連一般人印象中日照不足的宜蘭,也都有五六個房東成為公民電廠的成員。

除了一人一千瓦,有越來越多團體也開始加入公民電廠的行列。屏東環保聯盟理事長洪輝祥正號召中南部的公民,共同成立社會企業,他所創辦的彩虹餐廳是少數發電自用,不賣給台電的特例。

洪輝祥認為,太陽能發電自發自用是最有效率的一種方式,而且彩虹餐廳是營業用電採時間電價,太陽光電正好可以替代掉電價較高的尖峰時段。彩虹餐廳屋頂一年發電21,000度,夏季可以替代白天七成的用電量,全年來看可以替代25%的用電,以5塊多的電價計算,一年可以省下十一萬左右的電費,大約十年可以還本。對用電大戶來說,太陽能就算是自發自用,還是很划算。

太陽能是政府推動再生能源的主力,目前太陽光電裝置容量只有2%,占發電量的1%,政府預計在2018年7月,太陽能裝置容量要從現在的0.9GW增加到1.52GW。2020年達到6.5個GW,2025年達到20個GW,相當於總發電量的20%。

但其中17GW是地面型,屋頂只占3GW,需要的土地面積高達三萬多公頃,地從哪來是一大問題。地面型的光電廠可以很快提高裝置容量,卻也衍生假種田真種電等等的疑慮。

集中型大面積的太陽能設施容易受到局部天氣的影響,電力也因為長程運輸受到饋線容量的限制,如果是分散型的小電廠,電力在當地被使用,不用耗費資源再去興建輸電系統。相較於屋頂型的小電廠,集中型大電廠只有財團有能力投資,一般民眾很難參與。能源轉型不只是把核電廠或燃煤電廠替代成再生能源,而是每個公民都意識到,自己作為能源使用者該盡的責任。

韋仁正指出,在德國,大部分太陽能電廠都是裝設在小型的自有屋頂上,然而在台灣,要在自有屋頂上推動太陽能板,障礙重重。首先大部分屋頂都是鐵皮違建,但法規規定光電板下方不能鋪設鐵皮,影響民眾裝設意願。其次,住宅大樓屋頂為住戶共有,住戶意見很難整合。最後,行政程序繁瑣冗長,申請流程達三四個月,耗費人力成本,導致大多數廠商沒有意願裝設小型屋頂。

目前太陽能躉售電價一度4.4到6.1元(北部加乘15%),台電保證收購二十年,這些由全民來補貼綠電的錢,獲益能不能回饋到人民身上?

公民電廠另一個目的是要把投資綠電賺來的收益,回饋到社區或弱勢團體身上。今年宜蘭縣政府跟一人一千瓦合作,計畫在環保局柴油車檢測站的屋頂架設光電板,得到利潤全數捐給當地社福團體。一人一千瓦也跟獨立書店合作,希望將綠電收益用來支持書店長久營運。另外也有一些團體發揮創意,設計太陽能咖啡車,希望太陽光電的發展也能幫助弱勢家庭,創造營生機會。

如何讓綠能發展 成為全民參與的運動?長久以來主張「在地投資、在地生產、在地消費」的主婦聯盟也成立綠電生產合作社,這次他們不賣菜,改賣電。

在歐洲許多國家公民電廠是再生能源發展的主力,以德國為例,47%的再生能源是由公民及公民團體投資設立,有超過八百個綠能合作社分散各地。

電力自由化是世界趨勢,2017年1月11日電業法修正案三讀通過,未來綠電業者可以直接賣電給用戶,開啟電力自由化的第一步。電業法修法對未來綠電的發展,究竟有什麼樣的影響,是阻力還是助力?各界的看法仍然紛歧。

對於許多公民電廠的推動者來說,努力去解決申設過程中面臨的各種障礙,找出各式各樣公民可以參與綠能的方式,才是推動能源轉型最急切的事。讓綠能成為人與人、人與團體之間合作的志業,共同翻轉能源未來。

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公民發電, 社會企業, 綠色能源, 能源轉型, 再生能源, 公民運動, 電業法, 電力自由化

塵霾、溫室效應、輻射污染…我們享受便利用電,卻也承受能源苦果。公民能不能靠自己的力量,扭轉能源困局?從北到南,公民電廠運動正蓄勢待發…

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採訪/撰稿 張岱屏
攝影 陳添寶 陳忠峰 陳慶鐘 張光宗,剪輯 陳添寶

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送電到部落

送電到部落

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生活在現代,電就像空氣、水一樣,是那麼不可或缺卻又理所當然。但是在有些地方,用電始終不是件容易的事。2015年開始,一個送電計畫點亮部落的燈,也點亮自主發電的未來…

背負著重裝備,一大早在太魯閣口集合,太魯閣族人與台南社區大學志工展開了送電的旅程。

大同大禮部落簡稱同禮部落,位在立霧溪北岸海拔800到1000公尺的山上。有人說,這裡是太魯閣族最後的家,民國六十年代政府規劃將居民遷移到平地,但是居民的田地在山上,財產也在山上,四十多年來仍有十多戶居民始終守著舊部落,過著簡樸生活。

沒有道路,也沒有現代化的水電設施,許多居民還是用古老方式照明,大部分住戶自備發電機,但發電機與柴油都要靠流籠或人力揹到山上,發電成本非常昂貴。

用發電機不但昂貴,還會帶來噪音跟空氣污染。同禮部落居民想要維護傳統的生活方式,朝生態村邁進,就必須克服用電問題。透過部落工作者洛金(Login)的居中串連,2015年開始,部落與台南社大公民自主發電行動團隊合作,開始了「點燈計畫」,第一步是建立大同部落太陽光電的照明系統。

大同部落點燈完成後,台南社大團隊曾經好幾次上山義務維護,2016年團隊再接再厲幫忙大禮部落裝設六套太陽能照明設備,讓更多人享受太陽的眷顧。

點燈計畫之後,大同部落婦女Yaya也提供自己的土地,希望建立一個屬於部落的多功能集會所。在族人合作下,集會所終於興建完成,台南社大團隊再次上山,這次的任務,不只是點燈。

部落婦女最需要的電器就是洗衣機。過去受限於電力,洗衣服非常不方便,太陽提供的電力,可以解決婦女洗衣服的煩惱。

大同大禮是往立霧山、清水山的必經路線,許多登山客都會借住在大同大禮,民宿是部落另一項收入來源。長期以來,部落也摸索著在維持傳統生活之外,經營生態旅遊的模式。有了能源中心,不但部落婦女可以洗衣,還可以提供居民與遊客手機充電,甚至是山區緊急聯絡用電。

在平地用電方便,反而造成許多不必要的浪費。但是在同禮部落,電力資源得來不易,居民知道每一度電都必須珍惜。而這項送電到部落的計畫,也在2016年被刊登在聯合國性別與氣候正義的文宣上,得到國際認同。

台南社大送電到部落的團隊,在送電到花蓮同禮部落之後,還陸陸續續送電到屏東的舊好茶與神山部落。這些現代電力難以到達的地方,正是太陽光電可以貢獻力量的舞台。以分散式的小型發電,彌補集中式大型電網的不足,也替部落能源自主,點亮希望。

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部落, 自主發電, 台南社大, 公民發電, 再生能源

生活在現代,電就像空氣、水一樣,是那麼不可或缺卻又理所當然。但是在有些地方,用電始終不是件容易的事。2015年開始,一個送電計畫點亮部落的燈,也點亮自主發電的未來…

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採訪/攝影/剪輯 劉啟稜
撰稿 張岱屏

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