2011年5月1日

綠色能源與綠電

作者/駱尚廉(台灣大學環境工程學研究所特聘教授)

能源是所有經濟活動的基礎,煤、石油及天然氣等化石燃料,再加上核能,即構成初級能源的非再生能源部分;再生(綠色)能源則有水力、生質能、太陽能、風能及海洋能等;而經工業製程所產出的電力、煤氣、汽油、柴油、重油、甲醇、酒精、蒸汽及液化石油氣等則可稱為二次能源。

近年來,溫室效應與氣候異常現象加劇,各國為商討因應之道, 2009 年12 月於丹麥哥本哈根舉行第15次聯合國氣候變遷締約大會(COP15),通過「哥本哈根協議」(the Copenhagen Accord),明確提出2020年前的溫室氣體減量目標與相關作法,以控制全球暖化溫度在2℃以內。依此,歐盟「氣候與能源套案」訂定2020年需較1990 年CO2 減量20%,再生能源提升至能源總需求量的20%;日本「新經濟成長策略」揭示2020 年將較1990 年CO2 的基準量減少25%, 2030 年達成50%的電力供應來自再生能源與核能;我國所提出之「永續能源政策綱領」規劃2020 年全國CO2 排放量要減量至2005 年的水準, 2025 年再生能源占發電裝置容量的15%。

為達到承諾的CO2減量目標,各國所採取的「關鍵技術」包括:能源使用端效率、供應端發電效率、再生能源、核能發電、碳捕獲與封存五項。根據國際能源總署(IEA)2008 年的分析,到2050 年,全球CO2 排放減量目標為480億公噸,核能發電所能減碳的貢獻僅占6%,發電效率的提昇占7%,碳捕獲與封存占19%,再生能源占21% ,而能源使用端效率必須達47%。

我國根據工研院的模式預估2020 年CO2排放量將達4.2~4.67 億公噸,與2005 年CO2排放量2.57 億公噸相比,所需之減量額度為1.63~2.1 億公噸。以「供應端發電效率」分析,目前火力發電之裝置容量占台電全系統之75.1%,平均發電效率離全球最佳效率約有3~7%的差距,改善此部份與核能發電(約占12.6%)的效率、推動汽電共生系統設置、及擴大使用低碳之天然氣,總共可達CO2 減排1860萬公噸。「核能發電」部分則將核四廠之營運視為減量措施,可達減排2870 萬公噸。

在「碳捕獲與封存」技術上,我國將以國內造林方式減排110萬公噸,在印尼生質柴油料源種植減量200萬公噸,及台電碳權經營減量3050 萬公噸,共計達CO2 減排3360 萬公噸。「再生能源」則包括水力、風力、太陽光電、海洋溫差及波浪發電等,預計至2020 年累積設置容量達578萬瓩以及加強推動民眾使用太陽能熱水器,共可減排CO2520 萬公噸。【更詳細的內容,請參閱第497期科學月刊】

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