能源自主

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。

 

熱門事件
學科
水文, 能源
關鍵字
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。

國外
  • 亞洲
  • 日本
影片網址
工作人員

採訪/撰稿 胡慕情
攝影/剪輯 賴冠丞

顯示於首頁的學科

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…

熱門事件
學科
能源
縣市
  • 台東縣
  • 卑南鄉
關鍵字
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…

影片網址
工作人員

採訪/撰稿 張岱屏
攝影/剪輯 陳忠峰

顯示於首頁的學科

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…

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。

從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。

學科
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…

國外
  • 歐洲
  • 德國
影片網址
工作人員

採訪/撰稿 于立平
攝影/剪輯 陳慶鍾

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…

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。

從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。

熱門事件
學科
能源, 生活, 城市
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…

國外
  • 歐洲
  • 德國
影片網址
工作人員

採訪/撰稿 于立平
攝影/剪輯 陳慶鍾

顯示於首頁的學科

丹麥的承諾與挑戰

摘要
丹麥不要核能發電,又認為化石燃料不可靠,只能選擇再生能源,大步向前走。2011年初,丹麥政府公布未來40年的能源架構,端出讓全世界張大眼睛的能源目標:2050年以後,不再使用化石燃料,全國所需能源將100%來自潔淨的綠色能源,丹麥如何能辦到?

丹麥也是容易遭到極端氣候侵害的國家之一,洛蘭市位於丹麥最南端的島嶼上,因為地勢平坦,也被叫做薄煎餅島,海拔最高點才25公尺,島嶼西側的小村莊雲德比(Vindeby),就時常遭到暴風和海水倒灌為害。

克里斯滕森是洛蘭市的能源專案經理,他說,1973年雲德比曾經被評選為核電廠的預定興建廠址,後來因為風力穩定。1991年,全世界第一個離岸風力發電場,就蓋在雲德比兩公里外的近海上。這個風力發電場由11座450KW的風機組成,總裝置容量雖然才4.95MW,但是卻啟動了全世界競逐海上風力的研發熱潮。而現在離岸風力發電場的規模,已經成長百倍以上。

為了實現2050年100%再生能源的減碳理想,丹麥政府規劃轉型綠能的階段目標:2020年,再生能源使用量提高到,能源消費總量的35%。其中電力供應50%要來自風力發電;2030年,淘汰全國所有燃煤電廠和燃油鍋爐;2035年全國的電力和暖氣供應,將全部都來自再生能源。2050年,能源消費100%使用再生能源。

要達到第一階段,2020年電力供應50%來自風力發電,離岸風力發電場將佔最關鍵的角色。

風機巨大化,提高單一風機效能和發電能力,是另一個國際發展的趨勢。早在多年前,丹麥政府就選定風力菁華區,設置國家級巨型風機測試中心。2009年丹麥科技大學里瑟實驗室,就在齊斯特市啟動大型風力渦輪機的電力輸出和安全測試。

未來風力發電將成為丹麥最主要的綠能供給方式,加上提高使用垃圾、沼氣、麥桿、木屑等生質能,取代燃油、燃煤鍋爐,以汽電共生提高能源效率,和延伸供應暖氣的管線,擴大區域供熱系統。

但是,問題也開始產生,風機巨大化產生的景觀衝擊和噪音問題,也引發居民抗爭。齊斯特市一群反對巨型風機的市民,集結成立社團譴責不當的砍樹行為和拒絕搬遷。隨著風電在丹麥快速成長,反對風機的事件也越來越多,丹麥政府開始檢討能源轉型,可能對社會產生的衝擊,修正發展的腳步。

雖然丹麥法律規範,在地居民擁有20%的風機投資權利,但新的「能源民主」概念,已經被提出討論,認為風機的所有權應該公共化。由在地社區共同投資、共享利益,才能兼顧公義和未來再生能源的發展,目前已經有成功施行的案例。

除了反對興建風機,丹麥的能源轉型還有個漏洞,那就是再生能源的供應,常得看老天爺的臉色。這個漏洞怎麼補,其實丹麥早有盤算,除了加強跨國電網,擴大電力市場的流通,研發更多新的再生能源形式是主要方向。比如,向北海借洶湧的大浪。

2003年波浪發電的試驗,在齊斯特市的海邊展開,歷經三次提高備載容量,2010年已經成功發電,併聯到區域電網,提高發電效率、降低成本,是目前的研發重點。

結合波浪和離岸風力的發電構想,被認為是未來深具潛力的發電模式之一。丹麥政府也大力獎助國民,裝設太陽能光電板,來穩定再生能源的供電。口袋裡有多元的再生能源供應形式,來交叉支援,等於多了一道保險。

而如何把不容易保留的電力,在生產過剩時段儲存下來,拿來應付尖峰時段的用電,是丹麥另一個穩定供電的思考。在洛蘭市,已經有領先全球的氫能源轉換技術,被成功運用在一般家庭中。

丹麥還有一個能源轉換儲存電力的概念,正在試驗中,那就是電動車。如果能夠把車子的燃料,從石油轉換成風電,不僅可以平衡風電生產過剩時段的電網壓力,降低風電成本,還可以大幅度減少碳排放。

交通運輸是丹麥耗能第二高的項目,佔能源消費總量的26%,特別在首都哥本哈根。整個大都會人口佔全國1/4,發展出以自行車為主的道路交通,依自行車的速率,調整交通號誌的變換時間,結合公車和捷運的公共運輸網,已經大幅度減少汽車的使用量。

一般家戶的耗能是最高的,佔能源消費總量的28%,丹麥政府訂定建築節能標準,鼓勵私人和企業更換設施,逐年減少能源消耗。而公共空間,當然必須先接受規範。

齊斯特市這所公私立合營的療養院,除了牆壁有很好的絕緣隔熱,圓形建築有最小的表面積,可以減少能源損失,屋頂的太陽能板,可以提供30%所需電力。建築物地底下一公尺深,則埋有長度5公里半的管線,擷取地熱溫差,加上熱泵浦,以及太陽集熱板的加熱,療養院的暖氣系統,開幕至今,還不需用到外部電力。

國際能源總署IEA預測,2016到2017年之間每桶原油將漲到150美元,丹麥政府計算,每年得多付出的能源費用,就要新台幣1000億元以上。而2011年,丹麥綠能技術和設備出口總額,高達634億丹麥克朗,相當於台幣3400億元。

丹麥政府有自信,不管從未來的能源價格或綠能新經濟的獲利來看,發展再生能源都是划算的生意,這從過去20年丹麥的經濟成長,就可以看得出來。70年代石油危機之後,丹麥從決定拒絕核能,逐步脫離對化石燃料的依賴,到提出100%再生能源的目標,最主要的立基點,都在於如何能源自主。

熱門事件
學科
能源
關鍵字
能源政策, 石油危機, 離岸風機, 綠色能源, 風力發電, 風電, 汽電共生, 地熱, 生質能, 能源自主, 波浪發電, 氫

丹麥不要核能發電,又認為化石燃料不可靠,只能選擇再生能源,大步向前走。2011年初,丹麥政府公布未來40年的能源架構,端出讓全世界張大眼睛的能源目標:2050年以後,不再使用化石燃料,全國所需能源將100%來自潔淨的綠色能源,丹麥如何能辦到?

國外
  • 歐洲
  • 丹麥
影片網址
工作人員

採訪 陳慶鍾 羅美音,撰稿 陳慶鍾
攝影/剪輯 陳慶鍾

顯示於首頁的學科

綠能城市~齊斯特市

摘要
強烈海風吹拂下,日德蘭半島的冰磧平原,長不出一棵樹。即使到了夏天,來自北海的季風,依然風寒刺骨,在丹麥西北方的齊斯特市,是個多風的城市,風力轉動了風機,也啟動了齊斯特市,將大自然的能量,轉化為綠色能源的創意…

一個57,000多位居民的北方小城,如何善用當地的再生能源,取得所需的電力和暖氣,脫離對化石燃料的依賴,成為再生能源的模範城市。齊斯特市有超過380座風機,大部分是在地居民或市政府持股投資,整座城市80%的電力消費,都來自風力發電。

齊斯特市的另一個電力來源,是家家戶戶每天的垃圾,這座可以同時發電和生產熱能的垃圾焚化廠,從1991年開始運作,每年燃燒52,000公噸,來自家庭的垃圾和工業產生的有機廢棄物。近幾年因為垃圾回收減量,也開始供應木頭等不同的生質材料,每年大約產電27,000 MWh,可以供應5,000戶家庭的用電需求。

垃圾焚化廠生產的熱能更加可觀,從垃圾焚化過程產生的高溫爐煙,和發電後回收的蒸汽餘熱,結合熱交換器提高轉換效率,每年產出相當於11萬MWh電力的熱能,整個齊斯特市65%的暖氣消耗,都來自廢棄物。結合汽電共生的概念,同時發電又生產熱能,齊斯特市垃圾焚化廠的能源效率高達95%。

齊斯特市最特殊的能源創意,在這棟最不起眼的小房子裡。1984年市政府在這裡打了一口1,250公尺深的水井,從300公尺深的地底,抽取地熱水送到區域供熱工廠取用熱能後,再將地熱水打回地底。這是丹麥第一座地熱廠,雖然當年探勘開井的投資相對比較高,但30年下來早已回本,最重要的是,取熱過程幾乎無汙染。

和地熱、風力一樣無汙染的,還有頭頂上的太陽。雖然齊斯特市的緯度偏高,太陽能的效率相對較低,但是他們運用科技,克服了這個問題。這座由兩組拋物線反射鏡面所組成的太陽能集熱系統,將太陽熱能聚焦到前端的導水管加熱,並追蹤太陽保持直接照射的角度,取得好的加熱效能,每年也可生產相當於500MWh電力的熱能。 

畜牧業是齊斯特市的主要產業,把造成環境壓力的動物排泄物,轉換為新能源,是政府大力獎助的方向。2008年,農場主人托斯高向銀行貸款,改造了豬圈並興建沼氣發電設施,把原來每天要清理的豬隻排泄物,變成生財工具。這座農場養了約7,000頭豬,每年可以處理18,000噸的沼氣原料,生產90萬立方公尺的沼氣,發電2.4MWh和產出可以供給330個家庭所需的熱能。

當再生能源的發展越來越蓬勃,以往靠單一大型電廠單向供給電力,給家家戶戶使用的概念將完全改觀。每個人既是電力消費者,也可能是能源供應者,電力供需的複雜化,也挑戰著齊斯特市的電業環境。

過去十年,齊斯特市當地電力公司最主要的工作,就是改善輸配線路,強化電網的負載強度。電網不僅要夠強大,避免瞬間電壓變動太大的問題,還要讓電網更聰明,即時顯示電力消費與供給的情況,讓各個小區域的變電所自動平衡供需,即使再生能源因為天候供電不穩定或消費量突然增加,也不會發生電壓不足的現象。

目前還有很多更具開創性的再生能源科技,選在齊斯特市測試中。詹森市長告訴我們,市民們都相當支持新的實驗計畫,因為這不僅是齊斯特市,可以在綠能科技領先全國、甚至全世界的機會,也為偏遠的北方小城,注入新的經濟活力…

學科
能源, 城市
關鍵字
風力發電, 風電, 綠色能源, 垃圾發電, 沼氣發電, 廢棄物, 地熱系統, 汽電共生, 太陽能, 能源自主, 能源革命, 電網

強烈海風吹拂下,日德蘭半島的冰磧平原,長不出一棵樹。即使到了夏天,來自北海的季風,依然風寒刺骨,在丹麥西北方的齊斯特市,是個多風的城市,風力轉動了風機,也啟動了齊斯特市,將大自然的能量,轉化為綠色能源的創意…

國外
  • 歐洲
  • 丹麥
影片網址
工作人員

採訪 陳慶鍾 羅美音,撰稿 陳慶鍾
攝影/剪輯 陳慶鍾

顯示於首頁的學科

核能?不 謝謝!

摘要
北歐再生能源教育中心草創於1975年,那是第一次石油危機,重創世界經濟的年代,丹麥人發現,只要中東國家掐緊石油管線,不僅油價會急速變動高漲,衝擊世界經濟,更會造成全球石油短缺。當時能源幾乎仰賴石油進口的丹麥,連冬天暖氣的油料供給,都要出問題…

一群不同膚色,來自世界各地的青年人,因為對再生能源的好奇,聚集在丹麥的北歐再生能源教育中心。他們將在為期五天的工作坊中,親手建造一座小型風機,發電併聯到教育中心的電網裡。

北歐再生能源教育中心,坐落在丹麥日德蘭半島西北方的小村莊-于比(Ydby),白髮蒼蒼的老教頭梅高爾(Preben Maegaard),是教育中心創建者。他說,現在教育中心每年可以自己產電20萬kWh,扣掉1/4的自用電力,大部分可以賣給電力公司賺錢,需要的能源不僅自給自足,而且100%來自綠色能源。

北歐再生能源教育中心草創於1975年,那是第一次石油危機,重創世界經濟的年代。當時梅高爾和所有丹麥人都十分驚訝,只要中東國家掐緊石油管線,不僅油價會急速變動高漲,衝擊世界經濟,更會造成全球石油短缺。當時能源幾乎仰賴石油進口的丹麥,連冬天暖氣的油料供給,都要出問題。

梅高爾後來選擇了再生能源,一輩子投身研究綠能科技。他相信,來自大自然源源不絕的太陽和風,是未來能源最好的答案。丹麥科技大學的里瑟校區,是丹麥綠能科技的研究重鎮,位在哥本哈根西北方,約40公里的峽灣半島上,早在1956年,丹麥政府成立里瑟國家實驗室,看上的不是綠能,而是60年代最熱門的能源科技,核能發電。

1974年,丹麥的反核草根力量逐漸集結,他們籌組了反核組織OOA。克里斯帝安生是當時的創會會員之一,他們懷疑,核能發電是核子武器的變形蟲,他們向自己和丹麥社會發問,核能發電到底是什麼?

就在丹麥政府公告15個核能電廠的預定興建場址之後,反對核電的大火開始燒。OOA號召預定場址城市的居民上街遊行,到全國各大城市宣講,在家家戶戶的信箱塞傳單,揭露核能發電潛藏的危險和沉重代價。

就在丹麥舉國陷入,是否興建核電廠的辯論攻防時,和丹麥首都哥本哈根僅一水隔,瑞典的巴瑟貝克市,已經蓋好一座有兩組裝載容量615MW反應爐的核電廠。1975年,巴瑟貝克核電廠正式商轉,引發丹麥人的憤怒不滿。當時的丹麥國會議員艾肯提案,認為政府必須向瑞典抗議,要求巴瑟貝克核電廠停機關廠。

1979年,核電大國美國發生重大核災,三哩島核電廠,因為設計問題和人為操作不當,發生爐心熔毀和高輻射冷卻水外洩的災害,丹麥人的憂心,活生生在眼前上演,反對核電的共識,逐漸深入人心。

歷經11年的折衝、辯論和思考,1985年,丹麥國會通過一項,將核能排除作為未來能源選項的議案,正式終結核電在丹麥的發展。瑞典也在多年的外交折衝下,從1999年開始,著手關閉巴瑟貝克市的核能機組。

從1985年決定拒絕核能,丹麥走向再生能源,已將近30年。今日丹麥的綠能科技和產業,特別是風力發電,在世界上獨佔螯頭。北歐再生能源教育中心的梅高爾,很驕傲丹麥人的遠見。

丹麥對化石燃料的依賴,逐年減少。2012年全國能源使用量,高達23%來自綠色能源。許多城市的再生能源生產量,已經超過自己的能源需求量,可以100%自給自足。享受潔淨的綠色能源,對丹麥人來說,不再是遙不可及的夢想。

熱門事件
學科
能源
關鍵字
電網, 能源教育, 環境教育, 綠色能源, 核災, 節能減碳, 風力發電, 風電, 核電, 能源革命, 能源自主, 石油危機

北歐再生能源教育中心草創於1975年,那是第一次石油危機,重創世界經濟的年代,丹麥人發現,只要中東國家掐緊石油管線,不僅油價會急速變動高漲,衝擊世界經濟,更會造成全球石油短缺。當時能源幾乎仰賴石油進口的丹麥,連冬天暖氣的油料供給,都要出問題…

國外
  • 歐洲
  • 丹麥
影片網址
工作人員

採訪 陳慶鍾 羅美音,撰稿 陳慶鍾
攝影/剪輯 陳慶鍾

新能家園

新能家園

摘要
曾幾何時,科技的進步,已讓利用風能轉為動能,來磨麥子的風車,蛻變成為50米高的風力機,而且將風能精巧地,轉化為在電網中流竄的電能。

近二十年來,各種再生能源如太陽能、風能、沼氣、燃料電池等發電技術不斷進步,產電方式不但環保且更多元化,再生能源的發展已成為國際趨勢。相較於國外前瞻性的能源發展,台灣的腳步雖然晚了點,不過在島嶼各地,再生能源的利用,也逐漸開跑。

台灣過去的能源政策只著眼於火力及核能發電,並未將再生能源納入思考,再生能源的利用,仍處於初期的示範階段,更因為缺乏法源依據,再生能源產業的發展顯得寸步難行。然而全球再生能源市場,過去幾年來,每年以10%至30%的成長率增加,再生能源產業帶來的商機不可限量。

台灣的電力來源中,二成來自核能發電,七成來自火力發電。這兩種發電方式隱含的意思是,有高達九成的用電來自非再生的礦物資源,而這些資源幾乎全部仰賴進口。另一個意思是,一旦我們決定以核電及火電作為主要供電來源,就必須同時面對核廢處理、水污染、空氣污染以及溫室氣體等的問題。

再生能源雖是潔淨能源,但是如果不能從節能與省能的角度同時反省,恐怕產電量將永遠追不上耗電量的成長。如果未來要走向一個符合乾淨及環保的環境,不能只著重於發展再生能源,而不在節約上做努力。 

台灣有97%的能源仰賴進口,若要朝向能源自主以及多元化,終究得靠立法才能順利推展,不管是立法獎勵再生能源條例,或是節約能源,都攸關著我們家園環境的未來。

學科
能源
縣市
  • 台灣
關鍵字
綠能, 綠色能源, 核電, 能源自主, 能源政策, 節能, 再生能源條例, 電價

曾幾何時,科技的進步,已讓利用風能轉為動能,來磨麥子的風車,蛻變成為50米高的風力機,而且將風能精巧地,轉化為在電網中流竄的電能。

影片網址
工作人員

採訪 林佳穎 張岱屏
攝影 陳添寶 朱孝權 葉鎮中

顯示於首頁的學科
Subscribe to RSS - 能源自主