光電

能源台灣-啟動轉型之路(下)

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20166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

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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植物工廠大挑戰


植物工廠大挑戰

摘要: 
植物工廠挾帶光電科技的優勢及水耕技術的發展,來勢洶洶進入農業生產體系,甚至可能成為下個世代的農業主力,解決農業困境。但是,完全的人造種植環境,能否取代自然,成為最大的疑問,也讓植物工廠面對挑戰…


採訪/撰稿 郭志榮
攝影/剪輯 張光宗

在雲林農博會場,一棟標榜著現代科技農業的展示間,陳列著植物工廠的生產模組,開發業者拔起蔬菜,介紹植物工廠生產的乾淨農作。植物工廠原本是設施農業的一環,但是它講究以人造環境取代自然環境,透過LED人工光源取代陽光,以培養液取代土壤,讓作物能在完全封閉的廠房中,自動化生產。


現在業者為了讓植物工廠走進家中,特別設計魚菜共生系統,希望能在生產之外,也具備觀賞價值。然而一個迷你型植物工廠模組,售價近十萬元,是否具有市場潛力?業者表示城市人能夠務農,不是看價格,而是看價值。

因為光電科技的高度發展,加上水耕系統的推陳出新,二十年來,植物工廠在世界蓬勃發展,全球推估有千億產值。台灣近十年來,科技、農業等不同領域的業者,也積極投入研發。


在世貿舉辦的科技大展中,植物工廠被視為一種整合型的產業科技,開發業者表示在大量開發下,建設成本可以降低,但是耗用的電力與電費,一直是無法克服的問題。面對昂貴的生產成本,植物工廠業者以種植高經濟作物來因應。

另外也有製造業者,目標並不只放在台灣市場,而是希望行銷國際,讓植物工廠進入世界各地。在業者心中,面對高度城鎮化,農地不斷消失,植物工廠將成為一種解決之道。但是目前台灣的植物工廠發展,仍是多頭馬車,各家廠商自力研發,缺乏一個分工整合機制。


另外看在部分專家眼中,以工廠取代自然,將付出極高的成本代價。學者指出,在植物工廠中,以培養液取代土壤,植物吸收後,一旦分解不完全,殘存的亞硝酸胺進入人體,就有致癌風險。同時,人工光源的設計,其實還在研發階段,無法斷言能取代陽光。

在展場中,農業試驗所展示一個簡易型植物工廠,研發人員強調,必須考慮台灣農業體系,發展農民適用的農業設施。我們來到農試所,簡易型的植物工廠,以抗風的鋼架設計和抗雨的膠布外棚,搭配自然陽光照射,強調節省成本與能源。


台灣以小農生產為主,很難有財力投入植物工廠生產。不少農民更相信,只有優質土壤,搭配好的農法,才會種出真正美味的農作。

農作生產工廠化,可能帶來生產效率,但是一旦多元的農村,成了單調的工廠,農友被自動化機具取代,農村將面臨瓦解,農村文化也將不復存在。

植物工廠來勢洶洶,政府視為未來主力產業,積極推廣補助,甚至寄望解決農地消失問題。但能否成為農業救贖,甚至為農村帶來何種影響,恐怕都是在研發之外,必須思考的現實問題。



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學科: 
農業
縣市: 
  • 台灣
關鍵字: 
植物工廠, LED, 光電, 魚菜共生, 硝酸鹽, 工業化生產, 水耕

植物工廠挾帶光電科技的優勢及水耕技術的發展,來勢洶洶進入農業生產體系,甚至可能成為下個世代的農業主力,解決農業困境。但是,完全的人造種植環境,能否取代自然,成為最大的疑問,也讓植物工廠面對挑戰

啟動 守望環境天線


啟動 守望環境天線

摘要: 
我們每天看到了這些環境新聞,或許只有短短幾分鐘,也或許看過就忘記了,很少人認真去思考,這些事件帶來的影響,而我們又能投注什麼行動?為了讓更多人關心環境議題,荒野新竹分會舉辦守望環境培力營,帶領大家走訪事件現場,和當地居民交流,希望啟動更多人的環境守護天線,加入護衛環境的行列…


採訪
/撰稿 林燕如
攝影 張光宗 陳忠峰 陳慶鍾 陳志昌
剪輯 張光宗

這一天,陽光很晴朗。一群人浩浩蕩蕩,不是遊山玩水,他們來看一條受盡委屈的河流-霄裡溪。民國九十年,面板工廠華映跟友達,在霄裡溪上游設廠,每天排放3萬噸的工業廢水到霄裡溪,民國九十二年八月,新竹農田水利會在霄裡溪檢測導電度、總氮、鈉吸著率、氯化物、殘餘碳酸鈉等,大幅超過灌溉水標準,引發污染疑慮。霄裡溪的工業廢水要到哪裡去?到現在都還沒有解決。荒野新竹分會所舉辦的守望環境培力營,帶領學員走訪環境事件現場,期盼他們成為守護當地環境的力量。

除了要學員事先作好功課,瞭解在地環境,也透過和當地居民實際接觸,了解環境污染帶給他們生活上的影響。這些學員有的來自新竹科學園區,具有工程背景的他們,對事件感受格外不同,像是每天上班都要從園區騎車經過霄裡溪的江世國,就受到很大的衝擊,以往覺得很美的霄裡溪,原來藏著這麼多憂傷的故事,他說,身為科學園區工程師,這次的拜訪讓他開始思考,對週遭環境是不是該有不一樣的想法。

高鐵站和竹科的設立,為新竹帶來了高產值和繁榮經濟,成為其他城市想效法的目標。不過,追求經濟發展所付出的代價,卻是讓農地一點一滴變成水泥地。在竹北務農為生的田守喜,感受更是深刻,特別前來跟學員分享心情。他不懂為什麼只是想要好好種田,卻沒有辦法。因為新竹縣政府2001年在竹北、竹東、芎林一帶推出璞玉計畫,後來改名為台灣知識經濟旗艦園區,面積447公頃,預估產值四千億,卻打算要徵收農地,然而週遭明明還有許多閒置土地,讓想要繼續耕種的農民,大為不滿。

在竹北,他們看見了農村開發和保存的拉鋸戰;在彰化,則是看到有人努力找回農村價值,打造農村生命力,證明就算是一個人,也有改變世界的力量。

施明煌,2009年起推動小麥種植,他藉著小麥進行糧食革命,希望製作出台灣本土麵粉,在一片不被看好的聲浪中,夢想成真,順利生產出台灣本土小麥製品。學員們一邊享受著台灣本土麥子所製成的餅乾,一邊聽著施明煌講述台灣農業所面對的問題。

藉由接觸不同人物,彷彿開啟環境天線,接收到不同頻率的環境消息,在期末報告的這天,他們各自上台,分享自己這幾個月來的收穫。有人說面對這些環境真相,雖然不好受,但還是不能視而不見。

未來這群學員結業後,將發送出更強大的守護環境正義電波,邀請更多人一同保衛這片土地。

 ㄋ

熱門事件: 
學科: 
綠生活
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  • 竹北市
  • 新竹縣
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關鍵字: 
荒野保護協會, 霄裡溪, 光電, 廢水, 華映, 友達, 灌溉, 璞玉, 台知園區, 小麥, 竹科, 科學園區

我們每天看到了這些環境新聞,或許只有短短幾分鐘,也或許看過就忘記了,很少人認真去思考,這些事件帶來的影響,而我們又能投注什麼行動?為了讓更多人關心環境議題,荒野新竹分會舉辦守望環境培力營,帶領大家走訪事件現場,和當地居民交流,希望啟動更多人的環境守護天線,加入護衛環境的行列…