綠色能源

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 陳慶鍾 張光宗,剪輯 陳添寶

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拿回我的一度電

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嘉義布袋,新岑國小內傳來陣陣鼓聲,我們順著鼓聲前進,發現一個更吸引人的目標物,是裝設在屋頂的小型垂直軸風車,這套設備把風化成電力,提供校園夜間照明使用,這些全是李泳宗親手打造…

本業是修車師傅的李泳宗,原本對力學、物理一竅不通,因為看到能源危機,決定利用手邊現有的汽車零件,自己摸索,就這樣一頭栽入了風力發電的世界。

自家魚塭旁一字排開大大小小的風機,都是李泳宗一代又一代改良的成果,現在已經邁入第六代。一開始並非一帆風順,尤其大自然充滿許多變數,首先遇到的難題,就是西部沿海帶有鹹味的海風,容易讓鐵製品生鏽,直到他把扇葉換成玻璃纖維,才解決這個困擾。

多年來,他發現風機不是越大越好,最重要的是效率,而最適合台灣發展的,是小型風機,除了具有景觀效果,還可以避免大型風機的爭議。冬天,強勁的東北季風帶來充沛電能,風力大的時候,這台小風機,每個月可以替李泳宗省下大約三、四千元的電費。

不過要是在沒有風的地方呢?在電網不普及的偏遠山區,山谷間少了強風,還有陽光。

花蓮大同部落,位在太魯閣國家公園內,海拔有一千多公尺,是全台少數沒有道路抵達的原鄉部落,目前仍有十五戶太魯閣族人,在這裡生活。陡峭的山路讓部落遠離塵囂,也讓電網無法佈設,因此也有人稱它為「黑暗部落」,唯一的電力來源,是族人辛苦背負上山的柴油。

於是台南社大和部落居民共同討論,由台南社大募款,要在大同部落裝設1200瓦的太陽能板,作為部落基礎照明使用。為了替大同部落帶來光明,部落族人與台南社大的夥伴,扛著總重達兩、三百公斤的太陽能板及設備,上山安裝。

按下電燈開關的一霎那,部落從此有了不滅的光,也照亮了族人的笑容,未來的路看得更清晰。

大同部落不再等待政府給電,其他原鄉部落也在立法院召開記者會,表達不要核電、要綠能的意願,計畫推展部落能源自主。同時城市裡,一股公民發電力量也正在形成。

2009年台灣再生能源條例通過,給了二十年保證電價的收購承諾,但民間發電意願還是不高。長期投身能源議題的胡湘玲和韋仁正,希望提升台灣再生能源的比例,結合十幾個民間團體,成立一人一千瓦社會企業,要讓公民力量積沙成塔。

有錢出錢、有屋頂出屋頂,一人一千瓦扮演的是媒合平台。讓沒地方安裝的,出錢當「股東」,有地方安裝的,出租屋頂當「房東」。從人均用電量1200瓦作為出發點,鼓勵每個人都負責產出自己使用的那份電力,讓收支平衡,未來就不需要蓋大型電廠。

在新店山上經營幼兒園的黃富承,認同一人一千瓦的理念,也參與計畫,提供自家屋頂成為「房東」之一,並且透過這項行動,對能源議題認識更多。這天,一人一千瓦的分享會在幼兒園召開,周遭鄰居、對能源有興趣的朋友,都來交流。

城市裡的電網四通八達,一座座屋頂都能是未來的發電基地,如果匯入台電的網絡,將會產生更多再生能源電力。

在屏東市區,社運人士洪輝祥從環境正義到能源正義,利用屋頂進行革命。屏東的陽光,有著讓人避之唯恐不及的熱情,恰巧供應了無窮無盡的電力。洪輝祥所開設的有機餐廳,屋頂架設15千瓦太陽光電板,還不到半年,就已經發了超過一萬度的電。自己發電自己用,餐廳內有八成電力都來自屋頂陽光。洪輝祥認為,當國家能源被壟斷、大多都仰賴進口時,我們所使用的是不自由的能源,因此透過屋頂發電,讓國家能源主權自由,他稱為「自由屋頂」計畫。

現代社會的我們,很難脫離電力生活,我們跟電如此親密,但它從哪來?怎麼被製造出來的?為了讓更多人理解能源,李泳宗設計一台能源教育體驗車,結合多樣化的發電方式,讓民眾實際體驗,用輕鬆的方式去認識能源,因為當我們不重視能源,就會毫無限制的使用,而最有效的能源,來自於節能。

台灣能源有九成仰賴進口,比糧食自給率還要低,這些人用自己的方式證明每個人都有機會作到自主發電,當一度電小革命在各地發揚光大,總有一天,會成功改變能源政策的大行動。

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綠能, 綠色能源, 再生能源, 風車, 太陽光電, 李泳宗, 台南社大, 大同部落, 自主發電, 一人一千瓦, 胡湘玲, 能源轉型, 能源教育

嘉義布袋,新岑國小內傳來陣陣鼓聲,我們順著鼓聲前進,發現一個更吸引人的目標物,是裝設在屋頂的小型垂直軸風車,這套設備把風化成電力,提供校園夜間照明使用,這些全是李泳宗親手打造

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採訪/撰稿 林燕如
攝影 陳忠峰 葉鎮中,剪輯 陳忠峰

能源時代-德國節能向錢衝

摘要
如果擁有一棟房子,你最重視的是什麼?窗外的風景、室內的裝潢,還是房子的格局。在德國,大家第一個考慮到的,是「能源」,建築物是消耗能源的大戶,為了節能,政府用法律、用獎勵,家家戶戶用巧思、用科技,打造低耗能生活…

假日午後,音兒採收自家院子種植的大黃,準備做德國傳統蛋糕,每天她都會幫家人準備美味食物,廚房就是她的另一個小天地。將食材送進烤箱,選取最佳烘烤時間,多一分、少一分都會影響口感,音兒不只烤蛋糕會如此精算時間,使用家裡每項電器,都相當講求效率。

她的先生瑞爾夫,在電力公司上班,一手規劃家裡的用電計畫。在德國用電高峰時段的電價,每度約20元,但是離峰時,幾乎只要一半電價,瑞爾夫認為,在離峰時用電,不只省下不少電費,還可以降低用電高峰時的供電壓力。

於是他們利用現代儀器,自動調節一些電器的用電時段,也善用電器的節能選項,對上班族音兒來說,這種智慧型用電,在處理家務上,既省能又省時。

其實他們夫婦倆,從一開始建造自己的家時,就考慮到能源問題,因為一棟房間,從屋頂、外牆、窗戶、地板到通風,每個環節,都會影響室內的舒適度與能源消耗。比如裝設一道雙層玻璃,夏天可以阻絕室外進來的熱,冬天可以減少室內的暖氣消散,屋子維持最適宜的溫度,就可以降低空調使用。

節能,是德國民眾普遍的生活意識,在生活中省能,不完全是為了荷包著想,而是他們覺得,能源是需要珍惜的資源。

早在1976年,德國政府就開始施行節約能源法,隔年再增加建築節能法,由於在所有能源消耗中,建築物就佔了40%,因此他們訂定新建建築物的耗能標準。三十年來,法令一再修正,標準不斷加嚴,1977年能源消耗標準為300kWh/(平方公尺),2009年已經提高標準到50 kWh/(平方公尺),未來建築物的耗能量,只容許在25~30 kWh/(平方公尺)。

不只如此,德國的房子再買賣或租賃時,還必須有能源護照,使用者要明確記載,隔熱、空調使用、CO2排放等能源消耗狀況。一棟房子,光看外表很難判斷它的能源成本,有了能源護照,就知道這棟房子到底健不健康,如果節能效果不佳,不論是租屋或賣屋,房價鐵定很難看。

德國人認為,買房子或蓋房子都必須詳細計算它的生命成本,其中只有20%是建造成本,主要的80%是使用能源、水資源的生活成本,於是許多民眾寧願在興建時,多花點錢,做好節能設計,免得往後要支付龐大的能源費用

這間會計師及律師事務所,2009年增建了一棟辦公室,在建造時,他們最重視的是暖氣的能源消耗,為了減少對化石燃料的依賴,他們採納建築師的建議,用地熱取代原本使用天然氣的暖氣設備。

會計師每天幫別人精打細算,對於自家公司的投資,當然不會做賠本生意,他們花費八萬多歐元,大約三百多萬台幣,在地底下挖了八個四十米的深井,抽取熱水,將熱能保留下來運用,再將冷水打回地下,到了夏天還可以反向操作,當作冷氣系統使用。會計師詳細計算,投資這套地熱設備,雖然不能立即看出省錢效果,但是長期下來,絕對是好處多多。

在德國一般家庭,有10.7%的能源用在熱水,12.7%用在家電設備,76.6%用在暖氣空調,為了解決惱人的熱能消耗,在人口較密集的住宅區,會設置區域供熱及供電系統。

位在弗萊堡市的弗班社區,住戶約有5000多戶,有65%左右的家戶用電,倚賴區域供電系統,這座汽電共生電廠,除了供電、也供熱,它的燃料80%使用鄰近黑森林的木屑,20%使用天然氣。

弗班社區許多家戶的屋頂上,也設置太陽能板來發電,一方面用再生能源與區域供電滿足能源需求,一方面打造低耗能建築,降低能源使用,光是房子開窗的大小、方向,就是一門大學問。

在同一個社區裡,每棟房子卻有著不同樣貌,這是因為從建築設計到街道規劃,當地居民都參與其中,住戶們共同決定,禁止車輛進入,讓孩子們可以自在地在街道玩耍,居民可以漫步樹下。

在社區裡,還有約150戶的建築,是極低耗能的被動式住宅。所謂被動式住宅,就是透過極佳效果的隔熱和通風系統,以及運用房子裡現有的熱能,把能源消耗,降到15 kWh/(平方公尺)。這種建築,現在是德國房地產市場中的搶手貨,更是所有歐盟國家的基本要求。

來到明斯特的建築與能源展示中心,它是一棟被動式住宅,也是了解房屋節能的最佳地點,走進玻璃屋,就像進入解剖室,裡面擺著房子的每個器官構造,屋頂、外牆、內牆切面,彷彿夾心餅乾,藏著節能的秘密。

各式隔熱建材陳列其間,就連海藻、亞麻或是回收的舊衣、報紙,都可以拿來當作隔熱材料,看似不起眼的物質,卻是搶救能源的大功臣。

不同的隔熱材質與厚度,影響著溫度變化,以17公分標準的隔熱材來說,要達到相同的隔熱效果,水泥牆要高達892公分厚,黏土麥稈牆則需要200公分,輕質混凝土磚只需要51公分。

隔熱材料的目的,在於阻擋熱能流動,天氣熱、房子可以降溫,天氣冷、房子可以保暖,用什麼建材蓋房子,有沒有加隔熱層,左右著能源的使用,於是幫房子多加一層隔熱夾心,成為是德國人節能的必備法寶,就連古蹟老屋都得下功夫。

托馬斯‧袞特,在都市計畫局負責古蹟保護的工作,他非常喜歡德國古樸優雅的建築,於是買下這棟已經列為古蹟的木造桁架屋,除了細細修復外觀,他和太太更重視它的內在。 

麥娥‧特理柏是一位版畫家,現在老屋的牆壁,成為她的創作天地,用黏土、麥桿等天然隔熱材,一點一滴純手工打造自己的家,換來的是冬暖夏涼的居住空間。

這些黏土像是桁架屋的皮膚,可以隔熱、除濕,袞特夫婦還進行了一項有趣的生活實驗,他們在老屋旁,蓋起一間同樣大小的新房子,這棟新房子,運用各種現代設備來節能,結果他們發現,以前的人們,似乎更懂得如何讓房子自然呼吸。

從建材、通風、採光,那怕是一扇窗或一面牆,都會影響生活中的能源使用,袞特夫婦重視屋子裡的小細節,他們覺得房子是一輩子的朋友,需要用心呵護,既能省能省錢,還可以住得更舒適。

房子的好與壞,使用者感受最深,而建造者,則是賦予房子生命的關鍵人物,明斯特技職教育學校,現在正在進行屋瓦師傅的訓練課程,學員們敲敲打打,他們要學習如何做出一個好屋頂。

要蓋一棟節能的房子,建築師與設計師是靈魂人物,實際動手建造的專業師傅,更是重要角色;從屋瓦修繕、油漆粉刷到水電建構,就像拼圖一樣,缺一不可,每位技術人員,除了知道操作方法,還要了解現代的節能標準,更要懂得建築全貌,才能一起拼出完美的圖像。

德國人的節能概念與實踐,從國家政策到學校教育,甚至一般公民的生活細節,處處可見,德國人每年每人的平均耗電量,只有我們的七成左右,全國的能源消耗,更是逐年遞減。

在親手打造的家中,和心愛的家人度過美好時光,對他們來說,房子不只是冷冰冰的建築,它需要自然能量,展現它的生命。節能,也不是深奧嚴肅的大道理,而是一種生活態度。

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能源, 生活
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節能, 能源教育, 耗能, 地熱系統, 太陽能, 再生能源, 綠色能源, 省電, 被動式住宅

如果擁有一棟房子,你最重視的是什麼?窗外的風景、室內的裝潢,還是房子的格局。在德國,大家第一個考慮到的,是「能源」,建築物是消耗能源的大戶,為了節能,政府用法律、用獎勵,家家戶戶用巧思、用科技,打造低耗能生活…

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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

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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。

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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…

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採訪/撰稿 于立平
攝影/剪輯 陳慶鍾

廚餘找出路

廚餘找出路

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只要放對地方,廚餘不但是資源,也是能源,除了養豬與堆肥,台灣每年產生80萬噸的廚餘。先進國家用廚餘發電已經越來越成熟,台灣廚餘的能源化,能不能盡快跨出第一步?

十多年來,垃圾車背後多了一台回收車,除了紙類、塑膠、金屬等分類,環保局的人員還會搬出大桶子,用來回收堆肥廚餘與養豬廚餘。全台每年80萬噸的廚餘,有七成拿來養豬。

廚餘與垃圾分流,台灣是全球的優等生,台北市更是全台灣廚餘分類做最好的城市。台北市每天回收180噸廚餘,只有20噸養豬,160噸的堆肥廚餘長期委由民間堆肥場處理。2014年9月,台北市委託的廠商停業,爆發廚餘危機,在找到新廠商前,運往內湖、木柵、北投三個焚化廠,暫存在焚化爐的垃圾儲坑,其中木柵焚化廠每天處理60噸。

目前只有木柵焚化廠能自行將廚餘製作成堆肥,內湖與北投焚化廠在廚餘初級發酵後,還是必須運往外縣市。九月危機,促使台北市積極提升自行處理能力,內湖焚化廠準備招標,運用廚餘做成生質酒精。北投焚化廠則透過蒸煮去除異味製作堆肥,目前正設法擴大規模。環保局長吳盛忠表示,堆肥廚餘運送到外縣市處理,一噸要花超過1000塊,一天要花10萬左右的委託費,加上運費,其實很可觀,假如台北市能自行處理,投資成本應該很快就可以回來。 

台北市凸顯出都會廚餘的困境,如何就近處理,環境與發展基金會的陳文卿博士,提出廚餘回收全面化、應用多元化(將廚餘飼料化、肥料化、能源化)、各縣市因地制宜、機關相互合作的見解,他舉例說明:高屏地區養豬戶多,需要廚餘作飼料,台北市、新北市沒有養豬,適合做厭氧發酵。

透過厭氧技術產生的甲烷,可以用來發電,把廚餘能源化。國內有幾位學者長期與環發會合作研究,元培大學的陳文欽老師,就積極思考如何將廚餘發揮到極致。

在他的實驗室中,有一組小型的厭氧發酵設備,攪碎廚餘倒進酸化槽後,經過微生物分解,再進到甲烷槽,將溫度控制在攝氏55度,只要20天,就能產生甲烷。陳文欽說,一噸廚餘能產生100度的電力,還有5到10公斤的固態肥料,還有液態的部分能轉成肥料,供農民使用。

但目前台灣的廚餘都是直接作成堆肥,生產甲烷的部分就埋沒了。其實厭氧發酵系統完全密閉,沒有臭味,最適合處理都會區的廚餘。

雙北市每天產生600噸廚餘,台北市委由中部廠商,新北市委由屏東廠商,如果能就近處理,可以省下長程運輸成本。八里污水廠的地緣位置與現有設備,用來處理污泥與廚餘有很好的利基。 

2011年起,環保署進行了三年多的試辦計畫,打算活化閒置的蛋形儲存槽,卻在今年決定暫緩。環保署環境督查總隊總隊長蕭清郎說明,由於生質能的上位計畫還不明確,試辦計畫遇上整合問題,希望能進行更謹慎的研究,事緩則圓。

 

環境與發展基金會總經理陳文卿表示,如果把廚餘、下水道污泥、水肥、通通收集來做厭氧消化,一年可以產生10億度電的再生能源。厭氧消化、產生沼氣,是唯一兼具環保跟能源效益的綠能,可以把污染去除,又可以產生能源,跟其他的再生能源不一樣,有很重要的發展價值。 

如何將實驗室的結果實際運用,放大處理規模是當前最大的考驗,台北市的廚餘危機,凸顯這項讓廚餘物盡其用、在地處理的技術,真的不能再等。 

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廚餘, 資源再利用, 堆肥, 垃圾, 再生能源, 生質能, 綠色能源

只要放對地方,廚餘不但是資源,也是能源,除了養豬與堆肥,台灣每年產生80萬噸的廚餘。先進國家用廚餘發電已經越來越成熟,台灣廚餘的能源化,能不能盡快跨出第一步?

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採訪/撰稿 陳佳利
攝影/剪輯 張光宗

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能源時代-德國節能向錢衝

摘要
如果擁有一棟房子,你最重視的是什麼?窗外的風景、室內的裝潢,還是房子的格局。在德國,大家第一個考慮到的,是「能源」,建築物是消耗能源的大戶,為了節能,政府用法律、用獎勵,家家戶戶用巧思、用科技,打造低耗能生活…

假日午後,音兒採收自家院子種植的大黃,準備做德國傳統蛋糕,每天她都會幫家人準備美味食物,廚房就是她的另一個小天地。將食材送進烤箱,選取最佳烘烤時間,多一分、少一分都會影響口感,音兒不只烤蛋糕會如此精算時間,使用家裡每項電器,都相當講求效率。

她的先生瑞爾夫,在電力公司上班,一手規劃家裡的用電計畫。在德國用電高峰時段的電價,每度約20元,但是離峰時,幾乎只要一半電價,瑞爾夫認為,在離峰時用電,不只省下不少電費,還可以降低用電高峰時的供電壓力。

於是他們利用現代儀器,自動調節一些電器的用電時段,也善用電器的節能選項,對上班族音兒來說,這種智慧型用電,在處理家務上,既省能又省時。

其實他們夫婦倆,從一開始建造自己的家時,就考慮到能源問題,因為一棟房間,從屋頂、外牆、窗戶、地板到通風,每個環節,都會影響室內的舒適度與能源消耗。比如裝設一道雙層玻璃,夏天可以阻絕室外進來的熱,冬天可以減少室內的暖氣消散,屋子維持最適宜的溫度,就可以降低空調使用。

節能,是德國民眾普遍的生活意識,在生活中省能,不完全是為了荷包著想,而是他們覺得,能源是需要珍惜的資源。

早在1976年,德國政府就開始施行節約能源法,隔年再增加建築節能法,由於在所有能源消耗中,建築物就佔了40%,因此他們訂定新建建築物的耗能標準。三十年來,法令一再修正,標準不斷加嚴,1977年能源消耗標準為300kWh/(平方公尺),2009年已經提高標準到50 kWh/(平方公尺),未來建築物的耗能量,只容許在25~30 kWh/(平方公尺)。

不只如此,德國的房子再買賣或租賃時,還必須有能源護照,使用者要明確記載,隔熱、空調使用、CO2排放等能源消耗狀況。一棟房子,光看外表很難判斷它的能源成本,有了能源護照,就知道這棟房子到底健不健康,如果節能效果不佳,不論是租屋或賣屋,房價鐵定很難看。

德國人認為,買房子或蓋房子都必須詳細計算它的生命成本,其中只有20%是建造成本,主要的80%是使用能源、水資源的生活成本,於是許多民眾寧願在興建時,多花點錢,做好節能設計,免得往後要支付龐大的能源費用

這間會計師及律師事務所,2009年增建了一棟辦公室,在建造時,他們最重視的是暖氣的能源消耗,為了減少對化石燃料的依賴,他們採納建築師的建議,用地熱取代原本使用天然氣的暖氣設備。

會計師每天幫別人精打細算,對於自家公司的投資,當然不會做賠本生意,他們花費八萬多歐元,大約三百多萬台幣,在地底下挖了八個四十米的深井,抽取熱水,將熱能保留下來運用,再將冷水打回地下,到了夏天還可以反向操作,當作冷氣系統使用。會計師詳細計算,投資這套地熱設備,雖然不能立即看出省錢效果,但是長期下來,絕對是好處多多。

在德國一般家庭,有10.7%的能源用在熱水,12.7%用在家電設備,76.6%用在暖氣空調,為了解決惱人的熱能消耗,在人口較密集的住宅區,會設置區域供熱及供電系統。

位在弗萊堡市的弗班社區,住戶約有5000多戶,有65%左右的家戶用電,倚賴區域供電系統,這座汽電共生電廠,除了供電、也供熱,它的燃料80%使用鄰近黑森林的木屑,20%使用天然氣。

弗班社區許多家戶的屋頂上,也設置太陽能板來發電,一方面用再生能源與區域供電滿足能源需求,一方面打造低耗能建築,降低能源使用,光是房子開窗的大小、方向,就是一門大學問。

在同一個社區裡,每棟房子卻有著不同樣貌,這是因為從建築設計到街道規劃,當地居民都參與其中,住戶們共同決定,禁止車輛進入,讓孩子們可以自在地在街道玩耍,居民可以漫步樹下。

在社區裡,還有約150戶的建築,是極低耗能的被動式住宅。所謂被動式住宅,就是透過極佳效果的隔熱和通風系統,以及運用房子裡現有的熱能,把能源消耗,降到15 kWh/(平方公尺)。這種建築,現在是德國房地產市場中的搶手貨,更是所有歐盟國家的基本要求。

來到明斯特的建築與能源展示中心,它是一棟被動式住宅,也是了解房屋節能的最佳地點,走進玻璃屋,就像進入解剖室,裡面擺著房子的每個器官構造,屋頂、外牆、內牆切面,彷彿夾心餅乾,藏著節能的秘密。

各式隔熱建材陳列其間,就連海藻、亞麻或是回收的舊衣、報紙,都可以拿來當作隔熱材料,看似不起眼的物質,卻是搶救能源的大功臣。

不同的隔熱材質與厚度,影響著溫度變化,以17公分標準的隔熱材來說,要達到相同的隔熱效果,水泥牆要高達892公分厚,黏土麥稈牆則需要200公分,輕質混凝土磚只需要51公分。

隔熱材料的目的,在於阻擋熱能流動,天氣熱、房子可以降溫,天氣冷、房子可以保暖,用什麼建材蓋房子,有沒有加隔熱層,左右著能源的使用,於是幫房子多加一層隔熱夾心,成為是德國人節能的必備法寶,就連古蹟老屋都得下功夫。

托馬斯‧袞特,在都市計畫局負責古蹟保護的工作,他非常喜歡德國古樸優雅的建築,於是買下這棟已經列為古蹟的木造桁架屋,除了細細修復外觀,他和太太更重視它的內在。 

麥娥‧特理柏是一位版畫家,現在老屋的牆壁,成為她的創作天地,用黏土、麥桿等天然隔熱材,一點一滴純手工打造自己的家,換來的是冬暖夏涼的居住空間。

這些黏土像是桁架屋的皮膚,可以隔熱、除濕,袞特夫婦還進行了一項有趣的生活實驗,他們在老屋旁,蓋起一間同樣大小的新房子,這棟新房子,運用各種現代設備來節能,結果他們發現,以前的人們,似乎更懂得如何讓房子自然呼吸。

從建材、通風、採光,那怕是一扇窗或一面牆,都會影響生活中的能源使用,袞特夫婦重視屋子裡的小細節,他們覺得房子是一輩子的朋友,需要用心呵護,既能省能省錢,還可以住得更舒適。

房子的好與壞,使用者感受最深,而建造者,則是賦予房子生命的關鍵人物,明斯特技職教育學校,現在正在進行屋瓦師傅的訓練課程,學員們敲敲打打,他們要學習如何做出一個好屋頂。

要蓋一棟節能的房子,建築師與設計師是靈魂人物,實際動手建造的專業師傅,更是重要角色;從屋瓦修繕、油漆粉刷到水電建構,就像拼圖一樣,缺一不可,每位技術人員,除了知道操作方法,還要了解現代的節能標準,更要懂得建築全貌,才能一起拼出完美的圖像。

德國人的節能概念與實踐,從國家政策到學校教育,甚至一般公民的生活細節,處處可見,德國人每年每人的平均耗電量,只有我們的七成左右,全國的能源消耗,更是逐年遞減。

在親手打造的家中,和心愛的家人度過美好時光,對他們來說,房子不只是冷冰冰的建築,它需要自然能量,展現它的生命。節能,也不是深奧嚴肅的大道理,而是一種生活態度。

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能源, 生活, 城市
關鍵字
節能, 能源教育, 耗能, 地熱系統, 太陽能, 再生能源, 綠色能源, 省電, 被動式住宅

如果擁有一棟房子,你最重視的是什麼?窗外的風景、室內的裝潢,還是房子的格局。在德國,大家第一個考慮到的,是「能源」,建築物是消耗能源的大戶,為了節能,政府用法律、用獎勵,家家戶戶用巧思、用科技,打造低耗能生活…

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採訪/撰稿 于立平
攝影/剪輯 陳慶鍾

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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。

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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…

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採訪/撰稿 于立平
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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。

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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…

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採訪 陳慶鍾 羅美音,撰稿 陳慶鍾
攝影/剪輯 陳慶鍾

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。

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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?

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採訪 陳慶鍾 羅美音,撰稿 陳慶鍾
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綠能城市~齊斯特市

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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…

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