想像一下:四十一年後,全球石油蘊藏量將採畢涸竭,屆時,佈滿市街道路的汽車,將面臨無油可加的窘境;之後再過二十二年,天然氣產量也將告罄,想再吃頓由瓦斯爐大火快炒的菜,恐怕是個不可能的任務。即使煤礦儲量還能讓人類再使用兩百一十四年,但石油等主要能源相繼耗盡後,煤耗量勢必相對增加,任誰也難保證,兩百年後,我們的子孫是否得被迫生活在無車、無電的原始時代?
尋找替代能源,已是全球重要課題,而台灣經過四年前核四興廢爭議後,「非核家園」成為全民共識,尋找乾淨、安全、永續的新能源已是當務之急。近年環保團體極力提倡的「再生能源」,正提供了一個良好的解決方向。
台灣是個缺乏自產能源的國家,在目前使用的傳統能源中,高達百分之九十七•九七需要仰賴國外進口,其中石油佔百分之五十五,煤佔三分之一,天然氣和核原料則各佔百分之五與百分之八。
最近中東局勢紛擾,石油價格飆漲至二次大戰後的新高點,可以想見,不出十年,全球石油爭奪戰將更形白熱化,而台灣身處獨立島嶼,無法以輸電線和鄰國相互連結,或是向鄰國購電求援,必須一切靠自己,更增添了能源政策制訂上的困難度。
以電力來說,除了傳統的火力(燃油、燃煤、燃氣)發電和水力發電外,台灣的核能發電約佔所有電力的百分之二十。由於核能衍生的副作用如放射線污染、核廢料儲放等問題難以解決,未來這個比例不但不會大幅攀升,還可能逐年縮減。在「非核家園」的大前提下,開發下一代能源已刻不容緩。

一棟建築若設計得當,注重夏天遮陽與冬天的絕緣保暖,可以大量節省空調能源,值得推廣。
永續能源,生生不息
「下一代能源,一定要取之不盡、用之不竭,不能再像傳統能源般容易耗盡,」身兼「台灣新能源產業促進協會」理事長的元智大學校長詹世弘指出,傳統能源主要是從地底下開採而來,不僅費時費力,也不能持久。放眼未來,所謂的「再生能源」──大自然中原本具足的陽光、風力、水力、地熱,或是「生質能」(如養豬廢水、污泥厭氧消化所發出的沼氣)等,將是下一代能源的開發重點。
「只要太陽和地球繼續存在,這些再生能源就源源不絕,是一種永續的能源。而且它們既是天然產物,在轉換成人類方便使用的能源形式時,也不會因為操作不當,造成像是油井爆炸、石油滲漏般的人為污染或破壞,換句話說,再生能源和環境保護是高度相容的,」台灣環境保護聯盟創始會長、台大化工系教授施信民表示。
事實上,不僅台灣,全世界能源決策者都將目光放在再生能源上。例如歐洲各國已設定再生能源發展目標,希望在二○一○年時,再生能源的比例能達到總能源的百分之十以上,其中丹麥高達百分二十九,德國也有百分之十四。
和先進國家相比,我國的再生能源政策起步稍晚。五年前,政府根據聯合國「氣候變化綱要公約」及「京都議定書」,開始致力於改善能源技術、提昇能源使用效率,並力求在不影響經濟發展的前提下,降低二氧化碳等溫室氣體的排放量。當時負責規劃的能源專家小組就決定將努力發展再生能源。
二○○二年,行政院公佈「挑戰二○○八:國家發展重點計劃」,再度將發展再生能源列為重要計劃,並預計每年撥出十多億元預算投入計劃,希望二○二○年時,再生能源發電裝置的容量可達到六百五十萬r,佔總發電量的百分之十二,比目前的百分之六(含原有的慣常水力發電)提高一倍。

包含生物多樣性、綠化、保水、節能等多項指標的「綠建築」,在設計時即納入再生能源設備,讓房子成為一棟可以自給自足的有機體。
地水火風均衡發展
政策已經成形,實際的執行面又如何呢?
「台灣的確有發展再生能源的優勢,」非核台灣聯盟執行長何宗勳表示,台灣日照長且強,可以充分利用太陽的熱能或光電能;沿海及離島都有強烈的海風吹襲,適合發展風力發電;四周環海下,潮汐或波浪發電可以嘗試;亞熱帶及熱帶的氣候讓台灣島上草木茂密,「生質能」豐盛;全島充沛的溫泉和地熱,也可以轉換為能源......。
經濟部能源委員會副執行秘書吳煌進一步說明:「正因再生能源的項目十分多元,而每個國家的資源有限,必須依自己的優勢來選擇發展重點,像是德國發展風力、日本發展水力,我國則是希望朝著水、風、地熱、生質、太陽光電等均衡發展。」
吳煌解釋,雖說台灣的地理條件不錯,但仔細考量,又會發現每一項都不夠理想,很難選擇其中一項全力發展,只能做多頭式的開發嘗試。目前能委會已進行全面的成本分析和評估,並依各個項目設定不同的目標,包括太陽光電能的長程發展目標為一百萬r、風力發電一百五十萬r、生質能一百三十五萬r、水力兩百五十萬r、熱利用一百六十萬r、地熱十五萬r等。
在這其中,以未來的開發潛力評估,最被看好的是太陽能,包括熱能與光電能。綠色公民行動聯盟秘書長賴偉傑指出,太陽好像是個巨大的核子反應爐,它照射地球四十五分鐘,就可以供應全人類活動一年所需的全部能量;而在全球能源產業團隊的競相努力下,多年來太陽能技術已有大幅進展,成本也逐步下降。

太陽能板和風力結合,不論晴雨颳風,都有源源不絕的能源可用。
家戶新能源
同樣看好太陽光電能的吳煌指出,太陽能光電板是利用陽光來驅動矽晶片以產生電流,也就是將光能轉換為電能,這可以配合我國原本就有優勢的半導體產業共同發展。雖然太陽光電的發電成本目前約為每度十五至二十元,比起傳統發電的每度二•○九元高出太多,但未來當降到二•二元時,就能符合經濟效益,還多了周邊產業效益。
元智大學校長詹世弘則描繪他理想中的新能源時代家庭生活:未來,每戶頂樓都裝設太陽光能吸收面板與風力發電設備,陽光和風力交互搭配,提供每戶家庭生活用電需求;至於需要熱力的熱水器、取代瓦斯爐的電爐,則使用太陽熱能設備。
願景雖美,然而目前太陽能的裝置仍然過於昂貴,雖有政府的鼓勵及補助,還是很難普及化。
吳煌舉例,像是利用太陽能的熱水系統結構雖然簡單,但一台仍需五、六萬元,必須在屋頂架設且所需面積龐大,很難讓大樓全體住戶同意裝設。目前國內有三十萬戶使用太陽能熱水器,普及率達到百分之四,雖然比起未來的一百五十萬戶目標還有一段距離,但已算是成果不錯。
相較之下,目前國內較具規模的太陽光電能發電板裝置僅有四、五十套,在公共場所方面,目前經濟部僅完成總統府、玉山觀測站等處示範系統,發電情況並不穩定,一般民宅就更沒有裝設意願了。
「會在自己屋頂上裝置太陽光電設備的人,大多是非常有環保意識,家裡連台冷氣機都不會裝設的,」吳煌指出,因為堅持環保理念,他們才能不計成本,甘願使用平均壽命只有二十年、裝設費用高達七十至九十萬元,且一年發電量約僅一千五百度的太陽光電設備。
萬事具備迎東風
至於最古老的再生能源──風力,反倒是目前技術最成熟,也最具經濟效益的。以國內來說,從民國八十九年開始推動,迄今已完成包括雲林麥寮、澎湖中屯及竹北春風廠等共計十處風力發電的示範點,但規模都很小,合計僅佔國內總發電量的百分之○•二五。
「台灣是一座海島,每年都有半年以上的東北季風期,風力資源相當豐富,」綠色公民行動聯盟秘書長賴偉傑指出,以往風力發電最大的瓶頸就是風速不穩定,一方面風輪需達每秒五公尺以上才能順利驅動,遇到颱風、暴風時又容易損壞。其次,台灣其實不缺電,缺的只是夏天酷熱時家家戶戶開冷氣造成的極短時間內的供電吃緊,一旦入秋,供電綽綽有餘,這也使得冬季的東北季風有「英雄無用武之地」之嘆。
在風速控制上,目前使用電子變速推進器後,可以改變風輪葉片的轉速,讓葉片緩慢而穩定地轉動,大幅提昇了風力機組的發電效率。隨著風力發電技術日有突破,世界上許多地點優越的大型風力發電廠區,已經可以將發電成本壓到低於燃煤發電,是未來十年內最具主力相的再生能源。
高效率潔淨電池
另外一項被視為明日之星的再生能源,則是所謂的「燃料電池」。在學校設有燃料電池中心的元智大學校長詹世弘解釋,「燃料電池」是以氫氣灌進電池,透過氫氧合成水的過程,將化學能直接轉變為電能。它的主要燃料是大自然中遍佈的氫氣,它不經燃燒過程,沒有污染問題,而且能量轉換的效率,較一般電池高出好幾倍,早在十幾年前,「氫能」就已在國際間引發研究熱潮。
此外,氫氣還可以反向取得,例如將家戶頂樓太陽能板所製造的電能轉換成氫氣,再利用燃料電池產生電能,如此一來,就解決了自產電能無處可去的困擾。
目前世界各先進國家都已經研發出燃料電池的各項相關產品,像機器人、小型潛水艇等,日本也已成功發展出多款使用燃料電池的電動車,預計二○一○年時可量產五萬輛,並於二○二○年達到五百萬輛的經濟規模,屆時的傳統加油站旁,就會有氫氣加油站的設置。
反觀我國,早在十二年前政府即有燃料電池計劃,每年並投入約一億元作為研發經費,目前也有廠商製造出一顆售價低於一萬元的教學用燃料電池。只是依現行技術來看,離全面商品化量產還很遙遠。
在所有的再生能源中,「台灣生質能中的沼氣發電容量,是全東南亞第一位,」能委會副執行秘書吳煌指出,包含以養豬廢水、污泥厭氧消化、垃圾掩埋場的沼氣等,發電裝置容量已達二•三萬r,距目標已完成一半,可見只要有心,還是可以做出成果的。
新觀念,新制度
再生能源無所不在,因此特別適合因地制宜、就地取材,分散到各個地點去進行小規模的發電活動。只是這樣一來,跟現行以台電為主的大型電廠集中式的供應結構相當不同,牽涉到觀念及法規制度的變革也很複雜,困難度一點也不遜於科技及經濟效益面的瓶頸。
在最近舉辦的一場再生能源論壇中,能委會副執行秘書吳煌以自己推動專案的經驗指出,制度面最容易碰到的困擾,首推土地取得不易,像是無主的空地不知要向誰申請,發電裝置的高度會不會影響軍用航道與雷達偵測,以及農地地目變更不易等等。好在過去兩年已有突破,多處示範廠區逐步落成,但要正式全面地推廣,恐怕還需要進一步的制度鬆綁才行。
台灣環境保護聯盟施信民則建議,未來可以請農漁會加入再生能源的推廣行列。譬如海風朔大,可以讓沿海的養蚵人家兼管離岸的風力發電機,換句話說,將能源與農漁業結合,充分利用廣大鄉鎮的人力、土地及天然資源,是值得努力的方向。
其次,比起傳統能源,目前再生能源的發電成本仍然太高,國內各示範點因規模不大,經濟效益更低,因此對有意嘗試再生能源發電的民間用戶或企業來說,最需要的就是政府的補貼與收購誘因。
現行經濟部的再生能源獎勵辦法只實行到今年底,其中風力及太陽光電發電系統的設置,最高可補助設備成本的一半;對太陽能熱水器,則補助百分之十五到二十。去年十一月台電公司也在眾人千呼萬喚中,公布了一份「再生能源電能收購作業要點」,收購價明訂為每度二元,但收購總裝置容量達到三十萬r時即降價收購,而且一旦台電完成民營化、不再擔負政策使命後,收購案也將隨之叫停。
綠色租稅
和大力推動再生能源、願意以高價向民間收購電能的德國相比,台灣的作法顯然還有改進空間,而收購價與量的不確定,會讓有意進行再生能源發電的民間企業卻步,也不容易向銀行貸到所需資金。
從另一個角度來看,「傳統能源雖然便宜,但其實它所造成的外部社會成本,像是污染破壞、溫室效應引起的災變、核廢料的潛藏危機等等,通通沒有估算在內,」台電公司常務董事、台北大學經濟系兼任教授王塗發表示,許多歐洲國家正在進行所謂「綠色租稅」的改革,並課徵碳稅、能源稅、污染稅等,希望能讓民眾正確認知各種能源的使用代價。
台北大學資源管理研究所助理教授李堅明則表示,國際間其實還有許多與新能源經濟相關的機制及技術,亟待我們去接軌。
其中「清潔發展機制」就是一個例子。李堅明解釋,這是先進國家於一九九七年提出的彈性機制,目的是希望全球溫室氣體的排放總量能夠減少。方案中鼓勵具備高效能減放溫室氣體排量技術的國家,透過資金及技術轉移等方式,去協助另一個國家(通常是開發中國家)發展潔能事業,因此減少的溫室氣體排放量則列入其「減量積分」中,是個利人利己的事。
去年台塑企業前往國外參訪時得知此機制後,決定協助越南發展汽電共生及種植樹木等潔能技術,然後將所獲得的溫室氣體減量(一噸十元美金)賣給需要的國家,是另一項商機。
至於台灣自己,其實也很需要引進尖端的再生能源技術,「透過這項機制,我們可以找到願意出資金、技術的先進國家來幫忙,」儘管「清潔發展機制」在國際間仍有爭議,但李堅明認為,不妨先對政策的有效性進行評估和檢討,再伺機引進。
今天不做,明天就後悔
要發展再生能源,制度法規的變革已箭在弦上。四月中旬,懸置已久的「再生能源法」好不容易排進議程,可惜仍以流會收場,讓環保團體扼腕不已。
為了推廣再生能源,每天馬不停蹄地巡迴各校園演講,希望從教育下一代來扎根的非核台灣聯盟執行長何宗勳指出,依目前國內現實來看,要短期內廢除核能的確有困難,但「非核」既是國家的長遠目標,政策上應及早因應,落實各項配套方案,尤其再生能源的開發是其中的重要一環,是「今天不做,明天就會後悔的」。
再生能源觸目皆是,人類應善用它來取代各種污染、危險性高的能源。下次,當您看到旭日東升、聽到浪濤拍岸,享受著風生水起時,除了美感,也別忘了感謝大自然為人類準備的天然發電廠喔!