再生能源

微型電廠時代

微型電廠時代

摘要
傳統的雞舍、養豬場,除了養雞養豬,現在開始賣電。光電新社區,建商測量陽光角度,屋頂降溫,又多了新收入。發電、賣電,自己來。再生能源是新產業、新制度、新思維方式。請準備好迎接-微型電廠時代!

在南台灣,最近有一門生意特別熱門,就是出租屋頂。台南市天賜良緣社區四周沒有遮蔭,每到夏天太陽直射屋頂,頂樓像大烤爐。今年四月,住戶投票,決定把屋頂出租給光電系統業者,架設追日型光電板,幫住戶遮擋毒辣陽光。系統業者賣電的一成利潤回饋社區,管理委員會每個月多了三到五千元的收入。

對光電業者來說,越熱的屋頂越受歡迎。全台灣以台南市的屋頂最炙手可熱,平均每一KW太陽光電的年發電量,可以達到1343度,是台北的1.4倍。台南市許多住家、工廠、學校、政府部門,都陸續開始出租屋頂當包租公。

民國98年,再生能源發展條例通過,只要民眾有意願裝設再生能源,都可以申請跟市電併聯,台電以固定的優惠電價全額收購,長達20年。其中政府部門針對太陽光電部分,提出「陽光屋頂百萬座計畫,目標是在2030年,全台灣太陽光電裝置容量達3100MW,相當於一百萬戶家庭的用電量。

低密度的郊區或新開發的都市重劃區,是最有潛力發展光電社區的地方。這座位於高雄鳳山的透天住宅,是由建商主導完成的第一座太陽光電社區,每戶屋頂都有4KW的光電板與太陽能熱水器。建商蓋房子的同時已經埋入管線,並將光電板的發電效率納入考慮。住戶買屋同時也賣電給台電,一個月多了三四千元收入。

去年高雄市政府放寬法令限制,建築物裝設太陽光電板到4.5公尺,都不必計算容積,希望增加建商與民眾裝設的誘因。但是在大樓集中的都會區,推動陽光屋頂仍然有瓶頸,一方面都會地區大樓高低不一,有互相遮蔭的問題,另一方面賣電合約一簽就是20年,有些老舊建築可能面臨都更改建的問題。

現在在農業區,許多農民發現自家牧場上大面積的頂棚,原來可以創造絕佳的能源與財源。雲林麥寮這座現代化養豬場,有全自動水簾式溫控設備,夏季用電用得兇,每月電費高達十幾萬,加裝太陽能板幫豬舍隔熱,扣除電費支出,每個月還有20多萬收入。

林清吉感嘆,最近豬價下跌,每賣一頭豬就要賠三四百元,整個牧場唯一賺錢的 ,只有屋頂的光電板。唯一的小煩惱是鄰近工業區,發電效率會受到粉塵影響,經營畜牧的收益像坐雲霄飛車,時起時落,風險難以預測,但投資太陽光電成本固定、收入穩定。在台南養雞四十多年的鍾安忍,也決定找太陽來合夥,為下一代做投資。

鍾安忍投資八千多萬,安裝1MW的太陽光電板,其中一間雞舍還改成變電中心,成為一個頗具規模的發電廠。傳統雞舍屋頂經過加強,三萬多隻小雞在光電板的遮蔭下長大。

事實上,太陽光所產生的直流電,經過轉換器成為交流電,再加壓進入電網賣給台電,還是會損耗部分電力。如果能自己發電自己用,能源轉換效率最好。在桃園中壢就有一座綠能農場,不接市電,利用太陽能板與小型風機,供應整個農場的電力需求。

綠能市民農園的主人陳富源,把農場的燈具與幫浦全部改成直流電,直接使用光電板的電力,電力轉換效率高達九成。只需要4片共800瓦的光電板,成本約五萬元,足夠應付農場自動噴灌與照明的用電需求。陳富源還發明太陽能LED捉蟲設備,挑戰露天有機栽培。在綠能市民農園裡,不但作物自產自銷,電力也是自產自銷,將發電效益極大化。

再生能源屬於小型分散式的發電系統,具有因地制宜的彈性,跟傳統大型集中式的發電方式完全不同。然而,現有的電網都是配合集中式發電廠,當再生能源開始遍地開花,傳統電網變得難以因應。

以目前民間投資太陽光電裝置容量最大的屏東「養水種電」計畫來說,因為受限於當地的配電系統,發電量越大對區域電網衝擊也越大,長途運輸更造成電力損失。如果社區的電力能夠自產自銷,才是最有效率的做法。但是要達到這樣的目標,必須從集中式的傳統電網,轉換成小而美的智慧電網。

桃園龍潭的核能研究所,有台灣第一座「微電網」系統,是智慧電網的雛型。這套系統包括100KW的聚光型太陽能發電、150KW的風力發電、燃料電池以及儲能設施等,可以供應附近三棟大樓的用電量。

微電網系統最關鍵的技術不在硬體,而是在操作中心的控制軟體。電腦軟體隨時監測再生能源的供電量和辦公室的用電量,讓微電網系統隨時維持供需平衡。當再生能源供電量不足,電腦立刻下指令,一方面穩定電壓,另一方面即時啟動儲電系統放電。微電網系統不但可以應用在社區,還可以應用在家庭,未來連電動汽車,都可以當作家庭儲電放電的設備。

目前核研所這三座辦公大樓,大約20%的電力來自再生能源,80%的電力來自市電,預計未來可以將再生能源的比例,提高到30%甚至50%左右。透過微電網的智慧型管理,不但可以穩定供電,提高再生能源的佔有率,更可以讓發電成本降到最低,因此世界各國目前都積極發展微電網技術。

中央大學電機系講座教授林法正指出,智慧電網預估五年內可以成熟運作,伴隨再生能源與智慧電網的發展,週邊各種產業也會跟著提升轉型。然而目前法規與電價結構上還無法跟進。

再生能源還需要結合更多智慧,其中氣象資訊扮演重要角色。根據國外的資料,再生能源結合氣象預報系統,對於發電量的預估誤差在5%以內。氣象達人彭啟明指出,國外早已經將氣象預報應用在能源調配上,但台灣還沒有這樣的觀念。

現在政府對太陽光電裝置容量,每年都訂定收購上限。以地方政府公有房舍為例,每年有3MW免競標的上限,遠低於地方政府的需求。能源局能源技術組長蘇金勝坦言,太陽光電的收購額度受制於預算考量。價格因素是左右再生能源發展一隻看不見的手。這幾年光電成本迅速下降,政府對於太陽光電的收購價格,也逐年調降,從2010年的每度電12元到14元,下降到今年的6到8元,地面型太陽光電,甚至只有5.6元。在歐洲等國家,太陽光電的成本,早已經比市售電價還更便宜。 

台灣的電價長久以來受政治因素影響,無法真實反映發電成本,間接壓抑再生能源的發展。中興大學產業發展研究中心主任許志義呼籲,調整電價結構是鼓勵再生能源發展的關鍵。

國際間對再生能源預測,最具公信力的「能源革命」報告指出,在化石燃料價格持續上漲、再生能源成本快速下降的情況下,到2020年,再生能源將佔全球電力供給的37%,到了2050年更可達到94%。未來將是小而美的微型電廠,逐步取代集中式大型電廠的時代。對於國家而言,要不要讓再生能源成為主要電力將不是技術問題,而是政策與決心的問題。

一個大型電廠的運作在四十年以上,我們現在對能源的選擇與投資,將左右下一個世代的環境與命運。只有改變固有的思維,用更聰明的方式,才能掌握能源的未來。

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節能, 社區發電, 太陽光電, 自力發電, 小型電力, 智慧電網, 綠色能源

傳統的雞舍、養豬場,除了養雞養豬,現在開始賣電。光電新社區,建商測量陽光角度,屋頂降溫,又多了新收入。發電、賣電,自己來。再生能源是新產業、新制度、新思維方式。請準備好迎接-微型電廠時代!

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採訪/撰稿 張岱屏
攝影/剪輯 葉鎮中

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未來電力時代

未來電力時代

摘要
一座座的風機、太陽光電板這些再生能源,都是未來電力問題的新希望,如何不讓「新希望」蒙塵,謹慎的規劃是很重要的前置作業,尤其是向「自然」借力,如何借力使力,讓綠色電力可以永續使用,是值得大家好好來研究的。

在傳統能源日漸缺乏的情況下,人類積極地尋找替代能源,從自然環境中發電的再生能源,很快地成為目標,不過選址不當的話,也容易增加對環境的影響,因此如何利用自然環境卻又不傷害環境,成為未來新能源要面對的課題。

藍天之下,風機正在緩緩移動,這裡是彰濱工業區。由於西部沿海風力資源良好,成為主要的風機設置場地,台電公司在這裏已經設置了23座風力機組,如果加上民間業者所設立的風機,加總起來彰濱工業區大約就有五六十座,整個西部沿海地區幾乎要飛了起來。

值得注意的是,台灣的沿海地區大多數是屬於生態敏感區域,以彰濱工業區來說,位於大肚溪出海口,潮汐交接處,形成豐富的潮間帶,提供過境候鳥良好的覓食環境,因此在遷徙季節的時候,經常可以看到大量鳥群飛行的畫面,六、七月間則是小燕鷗的繁殖季節,也吸引不少賞鳥人士前往拜訪。

長年關心彰濱濕地鳥況的彰化環境保護聯盟理事長蔡嘉陽,觀察到風機設置後,成排的風機沒有留下寬闊廊道,鳥兒為了穿梭風機之間消耗許多能量,可能會影響鳥群遷徙的路線,再加上台灣是鳥類遷徙線上重要的加油站,遠道而來的鳥,在這裡休養生息之後,前往下一個旅程,棲息環境一旦被破壞,對於全球的遷徙線也會受影響。

然而,再生能源不只是取之不竭的風,還有源源不絕的太陽能。這裡是高雄縣永安鄉,過去,永安鄉鹽田村是靠鹽業為生,在興達火力發電廠興建之後,曬鹽品質降低,漸漸失去競爭力,於是台鹽將永安鹽田土地售予台電公司,正式宣告永安鹽業走入歷史,如今只能從這一棟巴洛克式的鹽業辦公室,遙想當年的盛況。

在鹽業辦公室前方的這一塊土地,就是台電公司計畫興建太陽能光電系統的預定場址,占地6.65公頃預定裝置容量4.2MV,未來還規劃太陽光電展示館,配合周邊生態跟古蹟,成為太陽光電古蹟生態園區。不過,這項計畫,卻遭到高雄市野鳥學會反對,高雄市野鳥學會研究保育主任林昆海表示,太陽光電板的設立不但影響了鳥類對原有棲地的使用,也擔心太陽光電板的反射會對鳥類造成影響,希望保留這片完整景觀,搭配鹽業辦公室古蹟,形成像台北關渡自然公園的賞鳥休憩功能,也能帶動永安鄉的觀光人潮。

取自於自然條件的再生能源,該要如何選址才能減少對環境的衝擊,地球公民協會執行長李根政認為,台灣土地面積有限,電廠設施的興建應該要更謹慎,未來再生能源應該是要走向小型、分散的發電系統,才是永續之道。

電力提供我們便利的現代生活,要脫離電力生活已經是不可能的事。因此全世界的科學家們都在積極地跟能源消耗的速度賽跑,希望盡快找出發電效率高的新能源,不過貿然追逐下,很容易忽略掉更多更細緻的討論,為了避免遺憾,在施作之前,應該要有更多的評估跟討論進駐,才不會讓綠色電力,有可能成為傷害環境的兇手。

側記

台灣的能源百分之九十八都是仰賴進口,在能源安全上成為一大隱憂,和我們情況相似的德國,也積極在發展再生能源,不過,再生能源的發電效率目前還無法追趕上傳統能源,因此再生能源要能立即取代傳統能源,恐怕還需要長時間的發展。在尋找適合台灣的再生能源系統時,重新檢視我們的產業結構,調整用電政策,切實做好節約能源,同時並進才能落實解決台灣的能源問題。

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太陽光電, 風力發電, 小型發電, 分散電力, 燕鷗, 遷徙, 候鳥, 高雄市野鳥學會, 李根政, 綠能, 節能, 綠色能源

一座座的風機、太陽光電板這些再生能源,都是未來電力問題的新希望,如何不讓「新希望」蒙塵,謹慎的規劃是很重要的前置作業,尤其是向「自然」借力,如何借力使力,讓綠色電力可以永續使用,是值得大家好好來研究的。

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採訪/撰稿 林燕如
攝影/剪輯 葉鎮中

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非核家園不是夢

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核四每隔一段時間總會端上檯面吵一下,民進黨執政八年,非核家園的理想仍難以落實,貿然停建核四更引起民眾負面的觀感,核四經過停建再續建,巨額的賠償是全民買單。如今新政府上台,能源更是迫在眉梢的棘手問題,於是,我們以德國為他山之石,看看這個在CO2減量與再生能源發展名列前茅的國家,早就宣布在2020關閉所有的核能電廠?他們又是如何推動的?推動的過程,德國又發展出哪些商機?

1970年代的能源危機,對沒有石油蘊藏的德國是一大警惕,於是,德國開始發展再生能源。1986年,俄國發生車諾比核爆意外,讓德國在核能發展上踩煞車,核能佔德國總發電量的兩成多,經過仔細評估並且研擬替代方案,德國政府宣布將在2020年關閉所有的核能電廠。

德國推動的政策優先順序是,首先提高既有電廠的發電效率,再來是節約能源,第三步才是推動再生能源。

建築所消耗的能源佔總用電量的50%,於是,發展低耗能建築便成為重要的方向。德國建築法規規定,除了歷史古蹟建築之外,其他的建築都要使用達到法定隔熱係數的雙層玻璃,沒有溫度的交換或損失,以減少能源消耗。

除了從建築、建材上思考,如何節省能源消耗,再生能源的發展也是同步並進。位在溫帶地區的德國,日照量只有亞熱帶台灣的三分之一,但卻積極的投入太陽能產業。目前德國的太陽能板銷售量是全球第一,工業產值高達兩千億新台幣,另外在風電科技一樣也有了傲人的成就,德國風力發電的總發電量世界第一。

德國發展再生能源發展的後盾,是政府在兩千年頒布的EEG再生能源法案,除了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。

現在,再生能源的發電量佔總發電量的14% 以上,就業人口超過一百萬人,出口總值高達兩千五百億台幣,對德國來說,再生能源不只是替代化石燃料,建構德國能源自主的基礎工業,更看準未來綠色能源產業的商機。

再生能源最被詬病的是不符合經濟效益,但當化石能源逐漸耗竭,仰賴石油、煤甚至是鈾發電的成本,只會提高,而當再生能源的生產規模擴大、技術提升,發電成本自然會降低而變得更有競爭力。

台灣也應該把能源提升到產業以及國家競爭力的層次,當我們還在爭執核四續建,核一、核二、核三延役,並且擴充火力發電時,停下來,往外看一看,世界正在改變!

側記

當政府對於再生能源還停在宣傳多於實質的階段,再生能源法還躺在立法院遲遲沒通過,但企業的腳步快多了,因為它是有商機與遠景,看到德國人有效率與嚴謹規劃的態度,就不禁唏噓,台灣政府真的要加加油!

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核四, 非核家園, 節約能源, 建築節能, 減碳, 火力發電

核四每隔一段時間總會端上檯面吵一下,民進黨執政八年,非核家園的理想仍難以落實,貿然停建核四更引起民眾負面的觀感,核四經過停建再續建,巨額的賠償是全民買單。如今新政府上台,能源更是迫在眉梢的棘手問題,於是,我們以德國為他山之石,看看這個在CO2減量與再生能源發展名列前茅的國家,早就宣布在2020關閉所有的核能電廠?他們又是如何推動的?推動的過程,德國又發展出哪些商機?

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採訪 張岱屏 林佳穎,撰稿 陳佳珣
攝影 陳錦彪 陳忠峰,剪輯 陳慶鍾

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能源再生‧全球浪潮

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國際原油價格不斷飆高,國內油品的價格也在一年之內漲了四次。傳統能源的危機迫在眉睫,人類不斷尋找能源的出路。究竟,替代能源在哪裡?是太陽、水、生物、還是風?

在所有再生能源中,腳步最快的是風力發電。今年四月,從苗栗竹南到後龍沿海矗立起二十五支風機,迎風旋轉,這是全亞洲裝置容量最大的單一風場,也是外商在台灣投資設立的第一個民營發電廠。

政府計畫在2010年提高再生能源的比重達到總發電量的10%,其中風力發電比重高達4.2%,是未來再生能源發展的主力。風力發電之所以能夠一馬當先,最重要的原因是價格便宜,一度電大約兩元左右,可以跟傳統能源競爭。

苗栗沿海所裝設的風機是由德商Enercon公司所生產,該公司在德國經營風機已經有二十的歷史,他們在全世界裝設的風機中,發電效率最好的一支就在台灣澎湖。外資看好台灣風力市場的潛力,德國政府更第一次對風力發電提供專案融資,德商將投入兩百億元的資金,在台灣西海岸開發裝置容量40到50萬瓩的風場。加上台電的風力計畫,預計未來十年,台灣風力發電的規模將達到200萬瓩以上,可以供應上百萬戶的用電需求。

德國、丹麥等國發展風力發電已經有幾十年的歷史,產業相當成熟,台灣起步較晚,目前還沒有自產的技術,因此台灣所有的風機全部是進口。但是在太陽能電池方面,台灣已經有相當成熟的技術,包括股王益通、茂迪等等,已擠進全球太陽能光電生產的前十名。台灣不但有具競爭力的太陽能光電生產線,日照量更是德國等高緯度國家的三倍,看好台灣太陽能光電發展的潛力,從今年開始,德國太陽能光電船設計業者來台灣,與長期研發太陽能車的國立高雄應用科技大學教授艾和昌合作,進行太陽能船技術交流,未來將在南台灣愛河、大鵬灣等地區推廣太陽能船,作為零污染無噪音的水上交通工具。

太陽能不但可以發電,經過特殊的製冷技術,還可以將太陽的熱能轉換成「冷氣」。工研院與民間業者合作研發「太陽能冷卻空調系統」,利用固態矽膠吸附水蒸氣,讓熱水變冰水。炎炎夏日太陽越是熾熱,室內的冷氣卻越涼爽,享受空調卻不用花任何電費。

有人利用太陽能的熱水變成冷氣,更有人利用熱水來發電。前交大教授吳溢隆發明了一套用水來發電的系統,結合了量子學的觀念、奈米材料的特性、用燃料電池的技術與電化學的手法,在小小的不鏽鋼容器之中加入純水,就可以發電。吳溢隆把這種利用水作為燃料,產生電流的特殊裝置,稱為「泳電」,意思是永久之水來電。最近他更結合了能夠儲存光熱的奈米材料,發明了「昶電」,也就是只要有水、有光或熱能,就能發電。這套利用水跟熱就能發電的方式,在國際上還是首見,目前可以應用在手機、PDA等小型電子產品的充電上。雖然現在還在實驗室的階段,但吳溢隆信心滿滿,他說,接下來的目標是要做一輛加水就可以跑的車。

車子加水就可以跑的夢想,或許還要一段時間才能實現﹔但是,車子加大豆油就可以跑,卻已經是世界潮流。今年年初,政府宣布在雲嘉南地區,獎勵農民利用休耕農地種植能源作物,做為生質柴油的原料。如今雲嘉南平原荒蕪許久的休耕地,一顆顆飽滿的大豆、向日葵種子正蓄勢待發,要與石化燃料一較高下。

除了大豆、向日葵之外,甘蔗與番薯等含糖份或澱粉的植物,可以在發酵之後,製成生質酒精。全世界發展酒精汽油最著名的國家就是巴西,他們萃取甘蔗的糖分製造生質酒精,目前使用酒精汽油的比例高達25%。台灣原本就是甘蔗王國,具有生產酒精汽油的條件,目前台糖與農試所正積極研究適合生產酒精的甘蔗、甜高梁與甘藷品種,預料將成為下一波生質能的主力。

當傳統能源的危機漸漸逼近,再生能源正在全世界擴張版圖、蓄勢待發。台灣也在全球新能源的浪潮下,努力勾勒出屬於自己的新能源圖像。

2005年六月全國能源會議前夕,我們的島曾經做過再生能源報導,並且遠赴德國拍攝再生能源的發展﹔時隔一年,油價電價紛紛調漲,台灣新能源的腳步也往前邁進了一步,我們繼續追蹤台灣新能源的訊息。

拍攝再生能源的專題之後,真正發現到台灣驚人的創造發明能力,像是發明「昶電」與「泳電」的吳溢隆、將太空艙中的迴路熱管應用到LED燈的黃秉鈞、利用太陽熱能製造冷氣的工研院研究人員等等。台灣不缺有創造能力的新能源科技人才,欠缺的是更完善的研究環境。

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風力發電, 太陽光電, 太陽能, 綠色能源, 新興能源, 熱能轉換, 生質能, 能源作物

國際原油價格不斷飆高,國內油品的價格也在一年之內漲了四次。傳統能源的危機迫在眉睫,人類不斷尋找能源的出路。究竟,替代能源在哪裡?是太陽、水、生物、還是風?

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採訪/撰稿 張岱屏
攝影/剪輯 陳錦彪

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新能源革命

新能源革命

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就在今年二月十六日京都議定書生效當天,一家公司的股票一舉突破300元大關,這家耀眼的公司就是茂迪。2000年還是傳統電子產業的茂迪公司轉型投入太陽能光電的市場,在短短五年內,茂迪太陽能電池的生產線不斷擴充,提升20倍以上,躍升為世界前十大太陽能電池製造廠。

茂迪生產的太陽能電池絕大部分都是外銷,為了打開國內光電市場,茂迪成立系統事業部,研發各種太陽能產品。包括只要有太陽就可以替手機、手提電腦充電的”太陽能行動包”、走到哪裡電就到哪裡的小型太陽能發電機。雖然目前太陽能發電每度電的成本是十五元左右,遠高於台電的電價,但是透過研發,太陽能產品仍然有競爭的優勢。

為了降低再生能源的成本,讓再生能源在市場上更有競爭性,必須有更多人投入研發。台大新能源中心的主持人黃秉鈞教授早年研究化工,大學畢業後遇上石油危機,轉行投入太陽能研究,從當年乏人問津的冷門行業,默默耕耘,如今炙手可熱。最近他最得意的一項發明是一個小小的散熱管路,別看它不起眼,這個發明順利解決了LED燈泡散熱的問題,為省能的半導體照明技術開創了新局。

這種利用微米科技做成的迴路熱管,原本是用在太空上,造價高達十五萬美元,經過黃秉鈞五年的研發,終於研究出低成本量產的技術,成本可降低到5塊美元。黃秉鈞號稱,結合了太陽光電與LED照明的路燈,未來如果普遍應用,將省下一座核電廠的電。除了太陽能路燈,黃秉鈞研究的太陽能熱水器也已經改良進入第三代,這種熱水器不必靠太陽,而是從空氣中取熱,可以不受建築與天氣的限制。

對於未來再生能源產業人才的培育,黃秉鈞認為,由於能源產業範圍非常廣泛,包含了土木、機械、電子、材料、半導體、光學等等,最需要的是系統整合的人才,而台灣目前最缺乏的就是系統整合的訓練。

這輛車正要進廠加油,但是仔細瞧,它加的不是一般的汽油,而是最新研發的『生質柴油』。生質柴油來自於廢食用油或植物油,跟一般石化柴油相較,它燃燒更完全且不含硫化物,大幅降低廢氣排放,所以又被稱為「綠色原油」。

根據工研院的估計,台灣全島每年產生的廢食用油大約是 77 萬公噸,每年最少可以生產8.5 萬公噸的生質柴油,相當於降低22.5 萬公噸的二氧化碳排放量。去年十月開始,工研院與新日化公司合作,建立台灣第一座生質柴油的示範工廠。新日化是一家生產清潔用品的廠商,過去生產洗衣肥皂的原料就是來自於速食店的廢食用油,近年來洗衣肥皂的市場縮減,開始尋思轉型之道。目前生質柴油示範廠年產量3,000噸,生產的生質柴油提供台北等縣市的垃圾車使用。

未來生質柴油的油源除了回收食用油外,還計畫利用廢耕的農地大量種植向日葵、油麻菜籽與大豆,做為生質柴油的原料,創造具有觀光價值的新綠色產業。

五年前,新能源在台灣還是少數人的夢想﹔五年後,新能源在台灣不再是夢想,而是新興的產業,正影響著每一個人生活與行動。這一場能源革命能不能扭轉未來,需要你我的參與……

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京都議定書, 太陽光電, 太陽能, 新能源, 綠色能源, 電價, LED, 黃秉鈞, 生質能, 碳排放, 廢油回收, 自力發電, 英華威

就在今年二月十六日京都議定書生效當天,一家公司的股票一舉突破300元大關,這家耀眼的公司就是茂迪。2000年還是傳統電子產業的茂迪公司轉型投入太陽能光電的市場,在短短五年內,茂迪太陽能電池的生產線不斷擴充,提升20倍以上,躍升為世界前十大太陽能電池製造廠。

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採訪/撰稿 張岱屏
攝影/剪輯 陳錦彪

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能源危機

能源危機

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對於現代人來說,能源跟空氣一樣重要。目前全世界80%能源供應,來自於煤、石油、天然氣等石化燃料,根據專家估計,石化燃料在四十年之內將面臨枯竭。台灣97%的能源仰賴進口,能源危機正步步逼近。本集我們將回溯台灣電力發展的軌跡,也尋思台灣能源的未來出路。

在台北縣新店龜山里,南勢溪與北勢溪的交會口,有一棟破舊不起眼的建築,很少人知道它竟然是台灣第一座發電廠。西元1905年,台灣第一座水力發電廠--龜山電廠完工運轉,這在當時全台灣最大的水力發電機組,如今只遺留斑駁的痕跡,見證著百年前台灣最初的電力。

龜山電廠點亮了台北城,也讓台灣進入嶄新的”電力時代”。此後五十年,水力一直是台灣電力的主要來源,水力發電是台灣唯一能夠自產的電力來源,也曾經是台灣最引以為傲的成就。然而,水能載舟也能覆舟,大甲溪上游電廠在運轉三十年後,竟淹沒在颱風帶來的惡水之中,修復經費高達上百億,至今仍無法運轉,這讓社會大眾重新思考,在水土脆弱的台灣,水力發電帶來的環境衝擊。今年五月,立法院刪除台電西寶水力發電廠的預算,阻止水力電廠繼續破壞東台灣最後的原始溪流,但是,火力發電與核能發電對環境繼續造成更大的汙染…

火力發電最大的問題是空氣污染與溫室氣體的排放。根據台電的資料,燃煤電廠每生產一度電就排放0.9公斤的二氧化碳,燃油電廠每度電排放0.7公斤的二氧化碳,天然氣電廠被認為對環境衝擊較小,生產一度電也要排放0.45公斤的二氧化碳。當世界各國為了減緩溫室效應開始實施二氧化碳減量的策略時,台灣的二氧化碳排放量在過去十年卻成長兩倍。其中,火力發電佔全國二氧化碳的排放量高達37%。

民國八十七年第一次能源會議曾經作出結論--台灣要承擔溫室氣體減量的責任必須調整能源結構,大力推行節約能源並提高能源效率。但是,真實的情況卻是與目標背道而馳,近年來我們的能源結構持續惡化,中研院經濟所研究員梁啟源表示,我們近幾年的發展,表面上是發展再生能源替代核電廠,事實上卻是以燃煤火力電廠來替代,燃煤變成發電主力,使得電力部門二氧化碳排放量大增。另一方面,在能源結構惡化的同時,我們的能源使用效率,也就是每一度電能夠產生的國民生產毛額,也日益低落,原本訂定的目標是每年增加1.2%的效率,但是實際的結果卻是減少10%。梁啟源認為,主要的原因是能源價格偏低,以及高污染高耗能產業的繼續擴廠。

近年來國際石化燃料的價格飆漲,煤炭的價格從2003年6月到今年1月整整上漲兩倍,國際原油的價格從2004年2月到今年1月,一年內從30元上漲到48元,但是國內電價並未反映成本,依然聞風不動。除了包括燃料在的內部成本外,每一度電都需要付出環境代價。水力發電會破壞水土保持與溪流生態,火力發電將大量排放溫室氣體,核能發電更帶來棘手的核廢料還有安全上的風險,但是我們的電價並沒有反映能源消耗所產生的污染與環境破壞種種的外部成本。

長久以來,低廉的電價讓大家用電就像呼吸一樣自然,卻也是能源效率無法改進、節約能源無法落實最關鍵的原因。

台灣的能源政策,正牽涉到這一代與下一代的生存。不當的能源結構,將會綑綁我們的現在、透支我們的未來。當我們在百年之內迅速耗盡了幾億年的自然資源,當能源危機迫在眉睫,新能源革命,即將發生。

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石化, 水力發電, 再生能源, 空污, 梁啟源, 電價, 高耗能

對於現代人來說,能源跟空氣一樣重要。目前全世界80%能源供應,來自於煤、石油、天然氣等石化燃料,根據專家估計,石化燃料在四十年之內將面臨枯竭。台灣97%的能源仰賴進口,能源危機正步步逼近。本集我們將回溯台灣電力發展的軌跡,也尋思台灣能源的未來出路。

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採訪/撰稿 張岱屏
攝影/剪輯 陳錦彪

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動力新時代

動力新時代

摘要
在油價飆漲的年代,替代性能源一度成為研發的重點,2005年京都議定書通過後,替代石油減少排放二氧化碳的能源再度獲得重視,從十年前瓦斯車上路、太陽能車應用、電動機車、燃料電池的演進,到目前複合式引擎油電混合車的可能,隨科技發展與工程人員的設計,替代性燃料不斷更替,但是這是不是減少氣體排放唯一的選擇呢?編列預算補助發展替代能源的同時,是否還有其他氣體減量的方式,從探索新替代能源科技中,重新思考運輸工具與人的關係。

午後,濱江街的西歐加氣站,一台台計程車陸續進站,這個時間是運將們的休息時段,也是郭中屏最忙碌的時候,今天又有一輛計程車要改成瓦斯車。

根據交通部統計,台灣平均每兩人就有一台機車,每平方公里三千三百多輛,密度為世界第一。平均五個人就有一輛汽車,每使用一公升的汽油會造成約2.75公斤的二氧化碳,每輛機車所排放的有害廢氣汙染,跟汽車不相上下。

為了減少廢氣對古蹟的危害,義大利規定只有電動車與自行車,可以進入羅馬市區,法國巴黎的香榭大道和瑞士觀光景點,則禁止燃油車輛進入,這些在國外行之有年的措施,到了台灣卻仍處於觀望階段。

以鄰近日本為例,日本人口為台灣五倍,但鐵路客運使用量卻是台灣的五十倍,德國人口是台灣的3.6倍,但德國鐵路使用量卻是我們的十倍,這顯示鐵路運輸在台灣趨於弱勢。

目前,環保署除了評估電動機車LPG車,和油電複合車是否續辦,也朝向推行生質柴油做為替代燃料,但這些對空氣污染都只能治標不能治本。

當人類發明燃油車輛時,沒有想到它會成為都市空氣的嚴重污染源,當道路開闢連結了鄉村到都市的距離時,沒有想到大眾運輸工具依然無法親臨,在這波動力改革新時代中,除了以車輛動能為思考,人類的儉樸和分享的觀念以及對環境永續的態度,會不會是另一種新動力?

台灣發展電動車的技術,一度引起國際媒體的關注,這次再訪工研院,果然見識到研發人員的創意與巧思,每一輛雛型車,造價是量產的五六十倍,而這是我們發展交通運輸的一條主線。搭大眾運輸工具,比自己開車找停車位還方便的情況,在台灣除了台北之外並不常見。隨油徵收空污費,車輛管制等建議,早存在交通白皮書上,但到執行階段卻因為考慮民意、選票而不了了之。

我考慮把車賣了。待在台北,交通方便﹔但出了台北,卻寸步難行。

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再生能源, 新能源, 綠色能源, 電動車, 交通運輸, 廢氣, 生質能, 空污

在油價飆漲的年代,替代性能源一度成為研發的重點,2005年京都議定書通過後,替代石油減少排放二氧化碳的能源再度獲得重視,從十年前瓦斯車上路、太陽能車應用、電動機車、燃料電池的演進,到目前複合式引擎油電混合車的可能,隨科技發展與工程人員的設計,替代性燃料不斷更替,但是這是不是減少氣體排放唯一的選擇呢?編列預算補助發展替代能源的同時,是否還有其他氣體減量的方式,從探索新替代能源科技中,重新思考運輸工具與人的關係。

工作人員

採訪/撰稿 楊蕙萍
攝影/剪輯 陳志昌

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上帝的禮物

上帝的禮物

摘要
太陽能跟風力,這兩種自然界中循環不已的能量,可以藉由太陽能發電板和風力發電機,成熟地將它轉化為我們日常使用的電能,而且發電過程不產生污染。在台灣,這兩種再生能源的利用,尚在起步階段。小型如北縣白沙灣兩戶太陽能與風力發電搭配應用的案例,大型的則有雲林麥寮的四座風力發電機。再生能源的推廣應用,將有助於調整台灣的能源結構,提高台灣能源的自主性。

太陽能與風力,兩種自然界中循環不已的能量,可以藉由太陽能發電板和風力發電機成熟地將它轉化為我們日常使用的電能,而且發電過程不產生污染。在台灣,這兩種再生能源的利用,尚在起步階段。

三十多前,台灣女婿劉力學將風力和太陽能發電設備帶進了白沙灣,與鄰居周美惠一同加入了再生能源的行列。再生能源的研發,開始於1970年代的兩次能源危機,各國意識到能源多元,及自主的重要性,紛紛投入研究,而我國在當時也沒有缺席,當時工研院的風力機水準甚至可以與國際相較勁。

然而台灣的能源政策,缺乏經濟面與環保面的雙重遠見,造成今天能源結構單一化,以及高達97%的能源,必須依賴進口的窘境。周美惠分享德國成功的太陽能及風力發電例子,感慨台灣不懂得利用太陽能發電,為了證明再生能源的發電可行性,周美惠建造了一座生態屋。

台灣太陽能與風力發電搭配應用的案例,小型的如白沙灣兩戶;大型的則於去年,來自風力機輸出大國─丹麥,四個660千瓦的風力機輪,全台灣第一座風力發電示範系統,設置在雲林麥寮,輸出的電力,併入麥寮機械場使用。

當國外的再生能源產業,每年以超過30%的成長率起飛的時候,我們尚在示範獎勵階段原地踏步,再生能源的推廣應用,將有助於調整台灣的能源結構,提高台灣能源的自主性。

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風力, 太陽能, 綠色能源, 劉力學, 能源政策, 周美惠

太陽能跟風力,這兩種自然界中循環不已的能量,可以藉由太陽能發電板和風力發電機成熟地將它轉化為我們日常使用的電能,而且發電過程不產生污染。在台灣,這兩種再生能源的利用,尚在起步階段。小型如北縣白沙灣兩戶太陽能與風力發電搭配應用的案例,大型的則有雲林麥寮的四座風力發電機。再生能源的推廣應用,將有助於調整台灣的能源結構,提高台灣能源的自主性。

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採訪 林佳穎

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不滅的阿波羅

不滅的阿波羅

摘要
阿波羅號,是台灣第一部太陽能車。南台科大的學生抱著到國際參賽的夢想,憑著一股傻勁,不斷摸索,硬是讓阿波羅二號在陽光下上路。台灣的太陽能利用,正在起步階段,而未來的發展空間,就像是進行中的阿波羅三號般的,有著無限可能。

今年三月,宜蘭綠色博覽會的八個展覽館中,綠色能源館獲得最高的遊客滿意度。綠色能源,也就是再生能源。顧名思義是自然界中可以源源不絕,循環滋生的能源,如風力、水力、地熱、海洋、生質能以及大家最熟悉的太陽能。

國立高雄應用科技大學教授艾和昌懷抱著太陽能的夢想回台,帶領著一群學生開始設計,在拼拼湊湊、修修改改之下,打造出台灣第一台太陽能車─阿波羅號,並且先後獲邀在台中及高雄兩地展示。學生吳明傑說,設計阿波羅一號最大的問題就是沒錢,許多零件都需要和別人要。再加上創作過程一路備受質疑,能夠看到阿波羅號在校園裡跑,真的很感動。

在阿波羅一號的經驗基礎下,新一代的阿波羅二號,終於也在新一代的學生手中誕生,整個過程依舊艱辛。學生姚家祥說:「我們遇到最大的問題是國內的資訊不是很多。」,國內沒有生產太陽電池,那不僅是高價產品,更是新技術,因此需要蒐集很多資料,也沒有任何人可以諮詢。所謂太陽電池又叫光電電池,指的就是這些密佈在車體外表的半導體,它們可以利用光電效應,把太陽光的光能直接轉變成為電能。

當艷陽高照時,太陽電池產生電流驅動馬達運轉,產生的過多電力,可以同時儲存到蓄電瓶裡,而當陽光微弱或是黑夜,則由蓄電池供應電力。太陽車的運作原理看起來很簡單,但是要造出一台能夠上路的太陽能車,小自每片光電電池的穩定焊接,大到全車動力系統的改進,無一不是全新的挑戰,而這些挑戰的背後,正蘊含著綠色能源的契機。

南台科大的學生抱著到國際參賽的夢想,憑著一股傻勁,不斷摸索,硬是讓阿波羅二號在陽光下上路。台灣的太陽能利用正在起步階段,而未來的發展空間,有著無限可能。目前尚在製作中的阿波羅三號,希望能躋身今年在澳洲的世界太陽能車大賽,在此之前,沒有外人能預先窺見它的模樣。 

電腦模擬圖裡的阿波羅三號,超越了阿波羅一號、阿波羅二號,向更真實的未來,跨進一步。

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太陽能車., 艾和昌, 高應大, 阿波羅, 南台科大, 太陽光電

阿波羅號,是台灣第一部太陽能車。南台科大的學生抱著到國際參賽的夢想,憑著一股傻勁,不斷摸索,硬是讓阿波羅二號在陽光下上路。台灣的太陽能利用,正在起步階段,而未來的發展空間,就像是進行中的阿波羅三號般的,有著無限可能。

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記者 林佳穎
攝影 朱孝權 陳志昌 劉煌文

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