2008年4月18日 星期五

自己用的電自己生產 在地能源供應 自助式發電興起

自己用的電自己生產 在地能源供應 自助式發電興起
甯怡萱/綜合外電

友達董事長李焜耀17日於DIGITIMES 10週年科技論壇中表示,綠色能源是一種趨勢,風力發電是最無污染的能源,將來也許一般家庭也可以在頂樓裝個小型風力發電機。其實,德國黑森林(西南部)地區有個名為Freiamt的小鎮,在90年代初期就已經著手以自給自足的能源供應方式應對抗溫室效應與需求。4,300位小鎮居民中有300多人集資買了德國品牌Enercon的4個80公尺高的風力發電機,每個發電機可以產出1.8 megawatts(百萬瓦特)的電力,目前這些機器佇立在附近的山坡上。 

自己用的電自己生產

此外,該鎮還有270戶人家,選擇在屋頂上安裝太陽熱能收集器,提供熱水與家電動力;還有2家鋸木廠與1家麵包店,因為鄰近小溪,他們選擇裝上水車,如此一來,可產生15 kilowatts(千瓦)的電能。

如果天候不佳,無風、沒太陽,這也不要緊,鎮上有位農夫投入生質氣體(biogas)的開發,利用酵素將農作廢棄物轉變成可用的沼氣,幫助發電。在製造電力的過程中,許多傳統的發電工廠都讓熱氣消散掉,這個小鎮則不同,反收集起來,利用管線,傳遞到家家戶戶當暖氣。

若要選出該鎮之最有創意發電獎,那一定要頒給當地的牛乳大王Walter Schneider,為了不浪費他50頭牛產出的牛奶之熱能,他在貨車上裝設了熱交換器(heat exchanger),收集這股熱氣來供應家用熱水。

該鎮居民非常驕傲他們能在不傷害地球的情況下自給自足,據了解,他們在2007年時產出的電力經消耗後,還剩230萬千瓦可以賣出賺錢,這些電力足夠供應200戶家庭所需。

Freiamt的方式不只是獨善其身,也不是唯一,而是新型態能源使用之趨勢的例證之一。姑且不論,此舉是否可以救地球、賺錢或是兩者皆是,全球許多企業、家庭與社區都已經開始自己發電了。

在日本,許多家庭開始增加隔間,裝設自己的發電機;轉到美國,政府也補助環保能源計畫,讓百萬戶屋頂都換上了太陽能面板。現在最IN的能源使用潮流就是,微型、在地的能源自給自足。雖然此波風潮已起,反觀現今全球能源供應分布,大型的石化燃料發電廠仍是主流,約負責全球67%的能源需求,至於微型、自助式的環保能源電廠則只有20%左右的市佔率。

事實上,傳統發電非常沒效率,在製電過程中只能妥善攫取3成石化原料所產生的熱,其他7成都在過程中被浪費掉,而這3成熱能轉換成電力後,在運送過程中又會少掉7%,就算是目前最新型的發電設備,也還是會浪費45%的熱能。

許多專家認為,若是能源市場可以自由競爭,就會激勵更多潔淨能源的投資,這對進一步的減排目標會有長遠的影響,而且是正面的。美國著名資源政策中心落磯山研究中心(Rocky Mountain Institute)的創始人Amory Lovins表示,在2006年開始,許多微型發電廠的產量已有長足進步,可以超越核能電廠的產能,供應全球16%的用電量。

事實上,不斷升高的能源價格與對氣候異常變遷的憂慮,逐漸讓人們停下腳步思考,要怎麼在能源使用方面環保一點,在加上許多政府開始以補助的方式催生再生能源的發展,並且打開被壟斷的能源市場大門,這些都是驅使能源自給自足的原因。

歐盟委員會(EUropean Commission)在1月決定開放能源網絡市場,讓微型、在地發電商也可以參與供電,並預計此法可讓歐盟在2020年時的節能效率達到20%。同樣的願景也在瑞典發生,該國希望各個區域可以加速能源自給自足,讓2020年「脫油」非夢事。

在過去幾年裡,許多國家相繼推出優惠收購電價稅率(Feed-in Tariffs)或是類似法規,保障再生能源產出之電力可以固定價格由公家、大型能源企業收購。也許對被逼著購買電力的企業來說,非常不公平,但這個方法卻是公認最快速又最有效推動再生能源、潔淨能源發展的方式。

自助式發電歷史淵源

追朔歷史,自助式發電的想法其實不是新的觀念,自從電力被發現之後,這種觀念也就隨之而生,在1800年末,電燈泡發明家愛迪生(Thomas Edison)就已經描繪出以熱發電提供商業、家庭需求,他甚至曾繪出每戶人家以風力發電的設計圖。 

可惜最後西屋創始人George Westinghouse以澤披百姓之大型發電廠概念勝出,因為透過綿密的管線,電力傳送可以更有效率,同時也可賺取最大利益,所以形成現今世界能源供應的面貌,便捷卻有短缺的隱憂。

大型發電廠在運送電力的過程中會損失許多電力,在以往這點小流失沒人理會,但現在卻得錙銖必較。相較之下,當初要是愛迪生的作法獲青睞並且變成主流,也許人類也不會到現在這麼頭大。

由於缺乏天然資源,在全球節能方面發展最傑出的就屬丹麥,在80年代該國政府即開始推廣在地電力供應的做法,10年後,該國是全球首個推出優惠收購電價稅率的國家,盼能進一步吸引另類環保能源供應現身。 

丹麥電力供應商Energinet接下來打算使用「智慧電表」(smart meters)與彈性的費率依照時間、陽光強度、風速等等條件來收費。雖然北歐國家的表現感染全世界,但仍有些國家不為所動。

德國與法國的能源市場就非常不喜歡開放競爭的點子,他們當初的投資不僅僅是發電廠也包括管線,所以他們當然希望賣光所有的能源儲量,某種程度上,他們在證照與技術方面,擋掉許多小型再生能源發電廠。

不過自助發電的風潮未歇,在許多發展中國家例如大陸與印度,因為公共設施不完善,所以反倒讓偏遠地區的家庭擁有自己的發電設備;至於像非洲許多甚至沒有公設的地方,自助發電的趨勢更盛。

北歐地區國家最近也達成協議,通力合作達到最大的電能產出,舉例來說,一旦有強風吹過丹麥的風力電廠,挪威就會停止水力電廠的運作。據了解,愛爾蘭與蘇格蘭也打算進行類似的合作。

印度政府在2月宣布替偏遠地帶的鄉鎮籌資建造沼氣與風力發電廠。大陸也積極製造太陽能光電電池(Photovoltaic Cell;PV),可能在2009年超越德國的產量,市場也期待大陸的進場可以降低設備價格。

微型發電量不足與傳統發電廠競爭

相關評論卻認為,這些微型、區域型的產電量實在不足以與傳統發電廠競爭,況且這個綠色發電產業還是非常依賴政府的補助,若是哪天政府撒手,他們還撐得下去嗎?

捍衛者卻不認同這個說法,他們覺得補助的做法可以帶動、引導產業發展方向,隨著設備成本逐漸降低,政府可以逐步退場,況且政府在2030年前必須耗費22兆美元改善線路與設備,比起政府對產業的3,000億美元補助根本是九牛一毛。

加州創投家Vinod Khosla認為,發電的方式可能不斷創新、分散,可是以往使用能源的習慣卻不斷地在改變與提升,這些如同Freiamt的微型、在地發電廠,雖只是廣大能源市場中的1小點,但對能源使用傳統來說,卻是革命。

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