公民電廠

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,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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能源再生社會

能源再生社會

摘要
日本岐阜縣郡上市石徹白地區,海拔七百公尺,自繩文時代就有人居。是日本自然崇拜的發源地之一。這裡的杉木因為生長在豪雪地帶,成長緩慢、品質良好,二戰過後發展林業,是日本居民重建家屋的木材來源。

石徹白在昭和時代30年,人口有1300人,現在總人口只剩250人,65歲老人占了一半,中學校因此廢校,小學新生今年才6人。人口外移,讓石徹白變得安靜寂寥。街上少有人跡,肥沃田地也逐漸廢耕。就算田裡還有勞動身影,大多都是蒼老的面孔,成為日本所謂的限界集落,面臨消失危機。

為了拯救石徹白,NPO安樂故土石徹白理事長久保田政則,和當地居民試著發展觀光來留住人口,但努力多年依然失敗。直到2007年,受岐阜地域再生機構委託,進行小水力發電調查的平野彰秀來到這裡,改變,才開始萌芽。

「農村或山村雖然人口漸減,但這些地方本來不管是食物或能源都是自產,在尋訪過程中來到石徹白,發現這裡的人表達高度發展小水力的意願,所以就一起合作。」平野彰秀說。

居民高度接納水力發電和歷史因素有關。西元1924到1955年間,居民就曾組成石徹白電氣利用組合,利用鋸木用的水車,來發電提供村落夜間用電。這段歷程,讓有電機背景的久保田政則,有了投入的信心。

但重新嘗試水力發電,過程波折不斷。光發電機機型就換了三種,為了不讓水流大小影響電壓穩定,久保田政則還得自行研發調整電壓的裝置。2008年,水車總算穩定運作,率先供電給農產加工和NPO辦公室使用。

2003年,日本推動新能源利用特別辦法(RPS),規定電力公司要收購一定比例的再生能源。農業大縣岐阜縣開始思考,新設裝置容量較多的小水力發電設備,賣電來聘僱人力維護灌溉渠道。縣政府選定石徹白一號用水道做為示範點,但僅給居民微薄的管理費,加上這裡也是居民想蓋發電設施來賣電振興村莊的地點,因此引發反對。

自治會和縣府協調討論後,決定在石徹白設立兩座發電廠:一座由中央和郡上市出錢;另一座則由村民自行建造。為了確保發電和農村再生可以緊密連結,居民並不躁進。他們組成發起小組,討論了半年,才確定了要以合作社的方式來發電。

番場清流發電所在2016年6月啟用,一年發電量是71.1萬度,足以提供石徹白全村用電。由於日本政府在311核災後,為了大力提升再生能源,推出電力收購制度,收購價高達每瓩34日圓,居民決定把所有的電都賣給中部電力公司,拿賣電所得來清償成本,並且振興農業。

黑木靖一本來是IBM的資深員工,但對農業一直很有熱情。2011年初,他決定辭去工作、專心務農,妻子擔心生計問題,曾經大力反對。但石徹白的小水力發電,解決了黑木太太的部分憂慮。

「地方上設有發電所的另一層意義是能創造工作機會,我自己也有承接一些工作,生活因此得以維持。」黑木靖一表示,水力發電的賣電收益,一部分被用來復耕荒廢農地,「在這筆賣電收益的幫助下,我們可以進行大範圍復耕,並進行農產品的販賣。最終期待農業可以成為居民賴以維生的支柱。」

小水力發電所帶動的改變契機,讓人口開始回流石徹白。返鄉加新移民共有十二戶。平野彰秀一家也是新移民之一。      

平野彰秀表示,過往經驗讓他們學習到,以經濟成長為前提的社會終將無法維持。如果以全球規模來解決能源與資源匱乏的問題,並不容易,「但如果以地方為基點,每個地方各自克服自身的問題,說不定可以找到出路。」

平野彰秀的思考,在311核災後蔚為主流,加上電力收購制度的經濟誘因,以市民為主體的發電組織愈來愈蓬勃。比如福島縣的喜多方市,便集合了個人、企業、銀行與地方自治單位,一起來經營電力公司。

不僅核災地區以此重建,東京居民也思考透過市民發電,做為反核的基礎。川崎市民發電所把市民電廠的發電所得,用來支援福島災民,並藉此讓社會與電力公司明白「我們自己也可以發電、不必仰賴電力公司」。

不同於傳統、由電力公司掌握的發電方式,市民電廠的所有權,是所有共同出資的市民組成的合作社所有;發電用途可由合作社決定,產生的利益,回歸地方。

根據日本經產省統計,日本的再生能源,從2002年通過新能源利用特別辦法後就開始成長,但2003到2008年間,年均增長率僅5%,2008到2012年,也僅增加8%,直到311核災與電力收購制度的雙重影響,才讓再生能源在2013年一年就飆升32%,其中又以太陽能發展最快速。

2010年,日本再生能源占比是9.6%。2013年是11%,2017年已提高至14%。由於日本在2039年,要將再生能源占比提高到24%,而相較於地熱或風力發電,中小型水力發電不須經過環境影響評估審查,讓經產省也開始把發展重點轉移。

目前經產省著眼的,是裝置容量三萬瓩的發電設備。但這種規模的發電裝置,很可能必須建新的攔河堰,影響生態。曾受環境省委託調查水力發電潛力的學者小林久表示,不同於經產省的調查方式,環境省把發電規模限縮在一千瓩,發現兩者得出的總發電量一致。目前試驗的結果,也發現一千瓩規模的發電裝置,對環境幾乎沒有新的衝擊。

小林久主張,無論考慮環境衝擊或能源轉型,未來水力發電方向,都不該再回到傳統的大資本結構去推動,而必須以地方視角去思考。

除了石徹白,三重縣的多氣町,也開始發展小水力發電。

三重縣多氣町伊勢和村被環山群繞,因地勢關係而缺水,只能種耐旱雜糧。1808年,西村彥左衛門思考建渠,1820年開始鑿山越嶺,終於在1823年完成長達30公里、可灌溉5400公頃農地的立梅用水。2014年,立梅用水被登錄為世界灌溉設施遺產,促使當地居民思考如何維護措施,也帶動社區看見存在已久的,如獸害、休耕、人口流失等問題。

眾多問題等待解決,如何著手?居民想起中部電力公司早期在櫛田川上游興建的水力電廠,也去參訪石徹白的成功案例,決定發展小水力發電。但實際操作才發現,立梅用水存在落差太小、難以發電的困境。幸好遇見研發小水力發電的協和顧問公司,問題才獲得解決。

小水力發電正式在多氣町轉動。不同於石徹白透過賣電來活化農村,多氣町思考的是,如何讓能源與生活更加緊密結合。他們把小水力發的電,用在避難所的照明、消防車的電瓶充電。此外也設置了幾部電動車,用來支援長者購物、就醫和巡邏。同時電力還被用於電網,來解決農作物被野生動物破壞的問題。被保護下來的農作物,會被送到農產加工廠做成產品。目前加工廠的部分電力,也由立梅用水提供。擴大發電成本來源,就倚靠農產加工品的販售來進行。

立梅用水,不僅成為活絡農業的軸心,同時也更緊密連結村莊的每個人,而這正是居民不願意賣電的關鍵。立梅用水堅持不賣電的思考,不僅是農村再造的核心,同時也是日本目前市民發電急需突破的困境。

2014年,日本再生能源的發電量,比福島災前成長至少兩倍。以九州為例,太陽能發電量已超過九州電力公司的供電量。但當時電力公司卻以電網不能負荷為理由,中斷收購契約。

經產省表示,這是因為目前把核電當成基載電力先放進去,其次是火力,最後才是再生能源,「因此晴天太陽光電發電太多,就會導致供需失衡,如果不弭平差異、減少收電,就會發生停電。」

日本再生能源研究所所長飯田哲也表示,是否能妥善進行功率調整,的確是電力公司在面對收購再生能源時,會遇到的擔憂,「但更深層的危機感,則是擔心壟斷地位恐怕不保,所以才緊急暫停新契約的受理,中止讓再生能源上傳到送電線的申請。」飯田哲也說明,日本需要進行電網改革,透過電腦技術掌握電力需求與氣象預報,就可以仿效歐洲,以再生能源為基礎電源,電力不足時再添加其他電源。

日本市民電廠發展瓶頸,除了電網限制,還包括電力公司會以,再生能源間歇性發電會引起電壓波動、影響電力品質為理由,拒絕收購。茨城大學農學部地域環境科教授小林久表示,市民電廠的再生能源發電廠因為規模小,所以沒辦法做好品管,畢竟要多花錢,「因此一般來說都是由大電廠負責,但因為日本的電力公司長久以來壟斷市場,所以才會擺出一種按我的規矩辦事的姿態。」

值得注意的是,2017年起,日本政府進一步下修太陽光電、生質能與風力發電的收購價格,這些限制與政策,都影響市民發電的投入。不過小林久認為,電力收購制度本來就有極限,發展微電網,是未來勢必要思考的方向。

立梅用水,已經走在自己發電自己用的路上;至於石徹白,因為人口過少、投資發電成本過高,離架設微電網,還有一段距離。但平野彰秀並不擔心,深深相信石徹白蘊含著扭轉的可能性,而這正是他移居來此打拚的理由。

這樣想著、努力著,期待有一天,把能源的自主和選擇權,交給下一代。

 

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水資源, 小水力, 綠電, 公民電廠, 能源自主

日本岐阜縣郡上市石徹白地區,海拔七百公尺,自繩文時代就有人居。是日本自然崇拜的發源地之一。這裡的杉木因為生長在豪雪地帶,成長緩慢、品質良好,二戰過後發展林業,是日本居民重建家屋的木材來源。

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採訪/撰稿 胡慕情
攝影/剪輯 賴冠丞

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Ortwin Renn 專訪 -德國的能源轉型怎麼走(下) 

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。


Q6.
德國有許多的能源合作社投入再生能源的發展,主要驅動因子為何?而目前德國再生能源躉購制度的修正,是否會影響到能源合作社的發展?

德國爲推動再生能源發展,重要的關鍵是立法實施再生能源躉購制度,提供為期二十年的保證價格,那是很勇敢的一步。當然德國政府負擔這二十年的收購價格支出,也代表所有電力用戶也要負擔,因此衍生接受度的爭議。這幾年下來發現這是很成功的工具,甚至讓再生能源在市場上的比例大幅增加,因為所有民眾都知道這是最好的儲蓄方式。目前全球銀行儲蓄的利息極低,沒有銀行的投資組合可以像在屋頂設置太陽光電板提供二十年保障獲益。因此任何人只要有錢都能投資太陽能板在屋頂上,但隨著數量變多,管理難度也會增加。

另一個因素是太陽能板成本持續下降,故需要訂定適當的躉購費率反應此趨勢。德國政府利用「競標」制度來解決上述困境,競標制度仍有保證收購價格,但只有生產特定再生能源的人才能得標,參與者必須決定未來20年他們能夠接受的躉購費率,只有出價最便宜的人才能得到再生能源的標案。很多人質疑這樣模式會讓「合作社」制度毀壞,但這並沒有發生。過去三年我們看到很多合作社參與並贏得標案,所以並沒有像我們很多人在一開始以為會出現只有大型企業才能贏得標案的問題。我們看到也有其他國家採用類似模式,像是巴西就成功了,但法國卻沒有運作得很成功。所以這種競標制度也是好壞的經驗都有。

然而競標制度可使再生能源發展更具有效率,當太陽能板的設置量越來越多,此制度的效率更形重要,不能虛擲躉購支出。藉由競標制度,可確保較具有效率的太陽能與風力可優先進入市場,讓整體制度更具效率。競標制度推動初期,的確憂心其將造成電力合作社的龐大挑戰,特別是規模較小的計畫。但實證研究指出,大多數的電力合作社與此制度高度相容,且仍具有競爭力。目前我們蠻滿意這樣的制度修正成果。

 

 

 


7. 德國的太陽光電蓬勃發展之下,何時會改採用淨計量(Net Meetering)措施?

太陽能發電的另一個問題是,它被當成是一個銀行,民眾會把它當成存款的地方,民眾會在屋頂裝太陽能板賣電,因為有保證收購價格,因此會有大量不穩定的電力進入電力系統,導致負面衝擊。因為我們有優先調度次序(merit-order),指的是如果你是再生能源電力,可以被優先收購,因為有保證收購價格,就會盡量多賣一些,當大量再生能源電力進入現貨市場,價格就會下跌到0或甚至是負的,因為大家都想盡量賣電,這變成一個很荒謬的系統。

我們政府會說這不能永遠這樣繼續下去,如果你要使用自己的電力,你可以自由運用,但如果你要賣電,我們就要管制,因為如果放太多自發電力在市場上,因為是不穩定的,在沒有風或太陽的日子需要備用電力,如果有風又有太陽就會產生太多電力,變動太大那麼基礎設施會無法負荷,因此政府需要設定淨電網(net-grid)政策。

 

基本上是要確定再生能源的擴增不是為了個人目的,不會因為人們想賺錢而一直增加。這方面有很多爭議,如果是我會用另一種方式處理,但無論如何這種企圖是很好的,我們不可能對於擴增毫無限制。

 


8.  德國如何因應能源轉型過程中傳統電業、能源密集產業、煤炭業對能源轉型的抗拒? 

德國在1970年代就開始有反核聲浪出現,只是那時社會上爭議仍多,直到2011年福島核災過後,舉國包含企業、電廠、政府才真正同意核電已經回不去了。就算現在有人出來提倡核電,也不會有太多跟隨者了。再生能源開拓了一個新市場,因此能源密集產業願意投資在再生能源,而許多技術更新、再生能源技術人才等等對企業而言是個新機會,做得好就能成為市場的先鋒,從這個角度來看,這也促使德國投入能源轉型的行列。

第二點是煤礦產業也漸漸因應氣候變遷趨勢而改變策略,他們在意的是轉型的“時間點”,他們覺得現行的德國能源轉型政策太過有野心,煤炭產業沒有足夠的時間去轉型,再來是如果當地是煤礦產地,擁有帶動區域經濟的價值,所以重要的議題是,如果政府能輔導當地找到新的經濟發展方向,讓他們有新的經濟展望,有其他可以促進經濟發展的動力,社區甚至煤礦產業便會同意轉型。

有些電力公司因為核廢處理費用已經瀕臨破產邊緣,他們成立新的公司,發展新技術以圖在新市場求得生存,對他們來說情況很艱峻,但沒有一家電力公司公開表示能源轉型是錯誤的決定,他們只會抱怨他們怎麼被對待,但他們也覺得放棄核能是正確的。所以這看來是整個德國社會的共識,問題只是如何達到這個目標。

 

 


Q9. 
臺灣接下來邁入急速的能源轉型過程,依據德國的經驗,對於臺灣有何建議? 

 

如果要從德國的經驗來看,有三件事我們學到,可能對你們想做的事會有所影響。第一點是你們需要有健全的社會正當性(Legitimacy)作為基礎,倫理委員會是很好的運作方式,可以讓所有社會成員支持能源轉型。這是一個開端,台灣已經有明確的目標,但還是有很多反對勢力,對這個目標很多人不相信能夠達成此目標。所以若可有類似倫理委員會的組織,邀請重要利害相關人參與其中,指出能源轉型是極具可行性與必要性,臺灣社會可在毋須犧牲經濟發展下達到此目標,可向社會大眾傳達明確的訊息。臺灣可由中研院來籌組此類的倫理委員會,強調其獨立性以及專業性,當然成員不能僅有科學家,亦須包括其他重要利害相關人。

第二點是德國政府成立了稽核委員會(Monitoring committee,只有四個成員,不是很大的組織,四位很好的專家教授,監督每年的目標是否有達成,以及如何改善沒達成的部分。這個監督委員會有權召開公聽會,不管是利害相關人或是參與者,都可以了解有哪些障礙?哪些做得好、哪些做得不好?這也要是獨立運作的單位,可以對政府提出建議,哪裡還需要修正。

第三個重要課題是要讓能源轉型盡其可能具有兼容性(inclusiveness)。包括一開始提到的三個層次的公民參與,第一層是每個城鎮和社區,組成學習小組來學習如何面對能源轉型,包括消費、交通以及其餘消耗能源的行為,如何有助於納入能源轉型。第二是思考新型態的經濟組織,像是市民聯盟、聯合會、合作社,不管是那種台灣法律認可的組織。某些再生能源設備的所有權,可以轉移到這些在地社區或在地人,這在德國運作得非常成功,在丹麥也非常成功。

 

第三點是如果我們轉到基礎建設或是法規,關於我們要減多少煤,要付出多少代價,得靠集體的決策,需要採用審議式的公眾參與程序,也要納入產業代表,以德國為例則會納入工會,一起規劃轉型。我不喜歡用「淘汰」(phase out)一 詞來描述轉型的過程,而是用「轉換」(conversion)較為恰當,我們要將整個以為基礎經濟,轉換到以再生能源為主的經濟。這樣的轉換,意味著原本的勞工會轉換工作,有些產業要更新或被取代,但長期從經濟的角度來看,這種新的經濟型態是有很多優勢的,成功能源轉型就減少對外來能源的依賴,面臨政治事件比較不怕受衝擊、更加可靠。 

但過程中需要納入很多聲音,包括在地人,還有主要的參與者,確保他們能在這個架構下接受與適應轉型。

這三個因素對於能源轉型是很重要的,要先組成一個委員會,可以形塑社會對能源轉型的整體態度,獲得廣泛的共識。進而設置一個獨立的稽核委員會,以及兼容性的治理架構(inclusive governance)。

  

10. 若是能源消費習慣不改,臺灣會有遭逢哪些風險?

關於能源消耗,現在我們面臨的,是科學家所說的反彈效應,當能源技術進步,提供的服務就變得越便宜、越有效率,於是越多人消費在能源密集的產品上,需要更多的能源服務。此舉就會導致原本預期藉由能源效率提升可節省的能源耗用量,被新增加的能源服務需求所抵消。低度開發國家,本身因為能源的匱乏,所以在可享有能源服務時就不會想節約能源;在已開發國家,理論上來說,因為享有充分能源服務,理當不會因能源服務成本的降低,導致增加更多的能源密集的消費行為。但在德國,車輛變得更有效率後,導致的結果是民眾更常開車。建築隔熱提升,但住戶調高供暖溫度,無法達到節約效果。

如果我們能讓人們覺醒到,節能不是為了要讓他們消耗更多能源,而是要讓他們維持很好的舒適度,但使用更少的能源,人們就會重新思考我們所追求的服務是不是真正必須的。例如房子,在台灣應該也一樣,有80%的私人住宅大概有80%的時間是無人使用的,但我們還是會整間開暖氣或冷氣,這並不合理,所以我們要做的是當沒人在的地方,我們不要浪費能源。汽車也是一樣,汽車有80%以上的時間是未被使用,所以共享汽車是很合理的選擇,因為多數時候汽車是閒置的,無人使用。我們可以看到很多地方可以節省能源,而不必放棄舒適或人類需求的滿足。

 

  

 

11.  哪些是全球即將面臨的風險議題?德國政府採用何種風險治理模式因應此系統風險?

社會現在面臨的是系統風險(systematic risk),系統風險本質具有跨域性(transboundary),甚至是全球性的。第二個則是非線性,是我們過了一個臨界點,危機可能開始失速而無法管理。第三個則是因其具有複雜性,導致我們無法採用科學方法掌握驅動因子與結果間的因果關聯。

系統風險出現在各層面,不只是生態上的,還有經濟和社會上的。在生態環境面向上,面臨最大的危機是全球氣候變遷,有很多證據顯示已經發生,也許發生得比我們想像的快,但還有很多我們不知道的衝擊會產生的風險。另外一個生態危機是生物多樣性的消失和空氣污染,但我們了解的較為透徹,但其同樣具有全球跨域性與非線性的影響。

若就全球氣候變遷進行討論,這方面我們比較難去處理,因為真的是全球性的問題,而且在成本和典型的後果之間有很多複雜的效果,我們看到的是一個非線性的系統,我們不知道系統何時會失靈,或是有很多系統會崩潰。再來談到經濟面向,最嚴厲的危機是金融體系崩毀,以2008年金融海嘯為例,我們看到的是所有事情都串在一起形成骨牌效應。我們不知道2008年真正發生什麼事,唯一能確定的是用資本工具形塑的氣球效應,總有一天還會再爆炸,讓整個金融體系再次面臨危機,影響到很多人。

 


至於在社會面向的風險,則是貧富差距拉大,以及階級社會之間的流動停滯加劇,形成社會公義和平等方面的落差也逐漸加大。資源分配在有錢和貧窮人口之間的也不平等,這現象不只在單一國家內部出現,在國家與國家之間也有。我們可發現全球中高階層所得每年逐漸增加,但貧窮階級處境雖有改善,但幅度遠低中高階級,導致差距變大,致使社會不滿(dissatisfaction)。因此對於社會凝聚力的壓力增長,導致貧窮驅動的移民潮。且由於社會不平等的不滿,導致恐怖主義事件的發生,基本教義派的興起,因此衍生許多政治風險。

我認為所有政府都面臨系統性風險,我絕不會說德國政府比其他好,我們常透過風險分析讓政府有所警覺,提醒他們必須做些事來處理,他們常低估了風險,因為他們常看不見後果,而當看見時就為時已晚了。因此政府很難處理風險,也很難找到專家去幫忙處理。

其中一種解決方案是由科學家來掃視風險,組成風險掃視委員會(risk screening),成員不只有科學家,還有來自公民社會和產業的代表,他們的工作基本上是依據事實鑑別可能發生的風險事件,評斷哪些風險是高估、誇大或是低估。此委員會齊聚分析哪些政府較未重視的風險事件,他們最常做的,是促成受到影響的團體之間的對話,因為通常系統性危機造成的影響有很多面向,因為環境風險會對政治系統造成衝擊、對交通系統造成影響,或是法律相關議題。我們必須找到對的人去解決,這群分析專家試圖確保一群「對」的人都被告知,他們能聚集在一起確認是否採取正確而適當的行動。

這些都是採自願性參與的方式,沒有強制性,很重要的是扮演諮詢的功能。提供公眾和政府和利害相關人了解風險分析,可以一起監督環境,類似的還有稽核委員會,針對能源系統或是永續系統,透過這些有趣的模式,可以讓這些擁有專業知識和能力的人,去做這方面的監督。 

 

 

感謝:國立台灣大學社科院風險社會與政策研究中心協助

關鍵字
德國, 能源轉型, 公民電廠, 電力革命, 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。

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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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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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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邁向綠能部落

邁向綠能部落

摘要
每年七月的小米收穫祭,是台東達魯瑪克部落一年中最重要的活動。部落少女們舞動著鞦韆,感謝祖靈恩賜,但是今年的小米收穫祭,跟往年很不一樣,太陽光電板在鞦韆旁閃閃發光,像是在宣示部落自治的第一步,是電力的自主化…

達魯瑪克是東台灣最大的魯凱族部落,一旁的利嘉溪,是台東自來水的源頭,而台東最早的水力發電廠-東興電廠,也藏身於利嘉溪支流。東興電廠於1941年興建,是一座發電量只有900仟瓦的川流式電廠,2005年登記為歷史建築。其實東興電廠的興建,跟部落有著一段淵源。

每次遇到颱風、輸配電受損,部落總是面臨停電窘境。部落旁的水力電廠發電量小,對台電來說毫無經濟效益,卻能供應部落的需求,又是潔淨永續的能源,有沒有可能成為部落自有的電力呢?去年達魯瑪克社區發展協會與環保聯盟、台東大學經過多次討論溝通,部落會議決議要朝向百分百綠能部落邁進,藉由能源自主,凝聚部落意識。

七月底,環保聯盟透過募捐,募得4KW的太陽能板與儲能電池,在部落小米收穫祭前與部落共同合作舉辦綠能部落培訓營。學員除了學習綠能知識,也實際動手組裝光電板。太陽光電板組裝之後置放在小米收穫祭會場,提供祭典會場的用電,象徵部落邁向綠能的決心。

自主發電的願望不只在原民鄉。花蓮吉安鄉南華村是個水圳圍繞的村落,村子裡到處可以聽見流水聲,終年不絕於耳。發明家陳仁性多年前發明了一套迷你的垂直軸水力發電機,去年開始與南華社區合作進行測試,不需要任何土木設施,大約只要半小時,就可以在水圳中架設完成。經過半年多測試,垂直軸水力發電機的發電狀況穩定,可直接供應水圳旁的燈光照明。

小型垂直軸水輪機未來如何結合發電機提高發電量,還需要結合更多領域的技術人才,進行更多實驗,花蓮環保聯盟會長鍾寶珠認為,這種小型水力發電未來如果能廣泛應用,有助於偏遠地區電力的自給自足。

不管是在原住民部落還是在農村,邁向綠能是許多人的盼望。或許從目前的法規、技術層面來看,還有太多困難需要克服,只有持續嘗試改變現況,才能一步步創造真正的綠能家園…

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再生能源, 太陽光電, 社區發電, 能源自主, 公民電廠

每年七月的小米收穫祭,是台東達魯瑪克部落一年中最重要的活動。部落少女們舞動著鞦韆,感謝祖靈恩賜,但是今年的小米收穫祭,跟往年很不一樣,太陽光電板在鞦韆旁閃閃發光,像是在宣示部落自治的第一步,是電力的自主化…

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採訪/撰稿 張岱屏
攝影/剪輯 陳忠峰

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