太陽光電與風能競爭力與日俱增,現已成為最便宜能源

發布日期 2018 年 11 月 26 日 14:31 | 作者 EnergyTrend |   


再生能源為自產能源,發電併網後不用依賴進口燃料,同時也可以降低環境損害,而近期該產業的成本競爭力也與日俱增,美國彭博能源財經(BNEF)最新報告指出,得益於裝置量上升、成本下滑,現在無補貼公用事業太陽能與風力發電成本已低於傳統燃煤發電廠。

BNEF 2018 下半年每度電均化成本報告在分析 20 種技術與橫跨 46 國共 7,000 專案後發現,隨著技術愈加成熟與裝置量逐漸上升,再生能源的成本競爭力已經超越比天然氣與燃煤,先前該機構也指出,從 2009 年到 2018 年,太陽能與風力發電均化發電成本已分別減少 77% 和 41%。

研究認為太陽能價格下滑與中國新政、全球技術成熟有關,中國在 6 月 1 日發布 531 新政,調降固定電價(FIT)與太陽光電補貼之餘,也限制建設太陽能電廠,發布後更立刻實施,不僅讓中國廠商出現低價拋售潮,也使太陽能成本在短短 6 個月內下降 13%,目前全球非追日型太陽能單位成本每 MWh 僅 60 美元。

而由於更便宜與強大的風機登場,陸上風電的單位成本甚至低於太陽光電、為每 MWh 52 美元,印度與美國德州的風廠在無補貼的情況下,電價已經落在每 MWh 27 美元。

目前陸上風電已經是美國電力首選來源之一,其需求更是比複循環燃氣渦輪機(CCGT)還要高,且假如未來天然氣價格突破每 MMBtu 3 美元大關,現有與新建的 CCGT 就很容易被太陽能與風力發電淘汰。

不過太陽能與風力發電是靠天吃飯的技術,尚需搭配電池儲能技術或是天然氣電廠等來調度,對於美國來說,天然氣成本現在還是比電池還要低,天然氣電廠相對占優勢,而對於需要仰賴進口天然氣的國家來說,電池可說是再生能源最佳合作對象。

報告也指出,隨著電動車迅速崛起,電池成本在 2030 年還會再降三分之二,電池儲能系統電價有望進一步下降,可調度的電量和成本競爭力將會超越傳統化石燃料。

BNEF 分析師 Tifenn Brandily 表示,現在「風能與太陽能電價比天然氣與燃煤還要便宜」已經是一件難以否認的事情,就算綠能與電池技術相結合,這些變動型能源也可以與化石燃料競爭,未來綠能技術成本也會逐漸下滑,這些新能源將會改變全球的電力系統。

BNEF 一直以來都對再生能源的未來前程相當有信心,先前報告也指出,全球會在 2018 年到 2050 年間斥資 11.5 兆美元開發新電廠,其中這些鉅額投資會讓太陽光電裝置量增長 17 倍,風力發電裝置量增長 6 倍,更預計 2050 年新太陽能電廠的均化發電成本將下降 71%,陸上風電成本則下降 58%。

(本文由 EnergyTrend 授權轉載;首圖來源:shutterstock)

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歐洲綠色能源帆船啓航

2018年12月24日 04:33


全球船運業每年製造將近10億噸二氧化碳,佔全球溫室氣體排放量比重約2%至3%。若業者繼續漠視污染問題,2050年前全球船運排碳量將增長50%至250%。於是,歐洲業者靈機一動,想到昔日靠風力推動的帆船,期望融入最新科技後能讓風力發電取代傳統燃料。

芬蘭新創業者Norsepower研發的轉輪風帆就是其中一例。這款風帆和傳統風帆外型完全不同,從遠方看就像郵輪甲板上裝了兩根高30米的大圓柱,原理是靠風力吹動圓柱中的轉輪產生動力。《工商時報》報道,Norsepower執行長瑞斯基表示:「這是項古老技術。我們的願景是讓風帆重返海洋。」

今年8月,全球最大航運集團馬士基已開始在Pelican油輪上試用Norsepower的轉輪風帆,並在近日宣稱2020年前將部署更多碳中和商用船,目標在2050年前讓旗下船運排碳量歸零。

全球船運業一共經營5萬多艘船,這些船隻長期使用便宜、高污染的船用燃料油,但因各國業者之間缺乏共同減碳目標,導致長年以來船運業在綠能改革發展上進度落後。

今年4月聯合國國際海事組織(IMO)終於達成協議,要在2050年前將全球海運排碳量降低50%。為了達到這個目標,全球船運業者將自2020年起改用低硫燃料,IMO也鼓勵船公司投資加裝煙囪洗滌設備,藉此降低排碳量。

歐洲各國近日開始嘗試不同技術,例如荷蘭船運產業組織「優良船運計劃」就以生質燃料取代傳統燃料。今年9月該組織以2.2萬公升的回收烹飪油替一艘貨櫃船補滿燃料,成為全球第一艘排碳量減少40噸的貨櫃船。

挪威航運業者在今年4月發表全球第一艘全電動渡輪,而奧地利化學大廠Yara也在建造由電池供電的自動貨櫃船。

環境保護團體Bellona基金會顧問寶森表示,電池船雖能充當廠房到海港之間的運輸工具,但長途海運還是需要更大量且穩定的綠能發電,因此風力發電技術成為多數業者看好的領域。

以Norsepower的轉輪風帆為例,一艘船安裝後能以轉輪風帆取代傳統引擎一半的推動力,使傳統燃料消耗量降低7%至10%。轉輪風帆最大的缺點在於,30公尺高的圓柱在船隻進港後容易干擾卸貨與進貨。

美國新創業者Magnuss為了解決這個問題,研發出可伸縮的轉輪風帆,能在需要時將巨大圓柱縮降至甲板底下。Magnuss執行長羅德斯表示,這款風帆的目標市場是專門運送鐵礦砂及穀物等乾貨的巴拿馬型散貨船。

空中巴士投資的新創公司Airseas則是沿用傳統風帆的概念,打造出能連接在郵輪上的降落傘型風帆「Seawing」,號稱能在為期13天的航程中降低20%燃料用量。

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曾受車諾比核災牽連,德國社區如何靠綠能養活自己

出版時間:2019/01/02 14:18 劉烱錫/台東大學生命科學系教授、台灣環境保護聯盟執行委員


屋頂普邊裝設太陽能板的德國巴伐利亞邦鄉村。作者提供

自治的小社區真能改變國家與國際政策嗎?早在1986年蘇聯車諾比核災後不久,德國東南角約2700人的萱腦自治社區(Schönau municipality)為了拒絕核電,幾個小學老師發起社區運動,從省電開始到開發再生能源,包括已廢棄水力電廠、風車、水車、太陽能都被用上,進而買下電力公司的電網,終於和公民團體在2000年催生再生能源優先法等。不僅改變德國政策,也影響各國。

已故德國媳婦賴芬蘭女士更回台推動,不遺餘力,台灣環保聯盟在2015年5月到台東的達魯瑪克部落演講德國社區的能源轉型,從萱腦社區開始,擺脫財團掌控,做到利潤民主化,已有超過100個自治社區達到100%的能源自主。這次我參加聯合國於12月上旬在波蘭的卡托維治市舉行的氣候變遷公約第24次締約國會議,乃順道參訪。

經由聯繫,我參訪了2017年再生能源發電量與社區總用電量達500%的維爾德波爾茨里德自治社區(Wildpoldsried municipality)。從慕尼黑搭火車往維爾德波爾茨里德社區約需1.5小時,沿路可看到很多村莊與牛棚的屋頂,普遍裝置太陽能板,風力發電機也偶有看見。

維爾德波爾茨里德社區議員兼副首長君特.穆格雷(Günter Mögele)接受我的訪問。他說今年又增加新風機,再生能源已達到800%了,他展示可上網查詢的即時發電量,下午約5點半,達2900%,因為當時風力很好。

維爾德波爾茨里德社區的再生能源成績是怎麼辦到的?該自治社區每5年直選1名行政首長與14名議員,副首長君特說這要從他在1996年擔任行政首長時開始,他們的農產品因受車諾比核災的牽連,居民們開始思考如何讓這600、700年歷史的村莊永續下去,醞釀了3年,終於在1999年開始行動。

從小學、幼兒園、社區辦公室等屋頂開始集資裝設太陽能板,然後鼓勵私人投資自己的屋頂、車棚、洗澡間、牛棚等。接著投資風力發電,最近這幾兩支新風機的效能更大,一下子把電力自給率從500%拉到800%。我問,錢從哪裡來?他稱限定只由居民投資,但錢不夠,這兩支風機有60%向銀行貸款。

由於德國各種再生能源發電的躉購費率差很大,風電最低,比電價還低很多,所以他們把費率高的太陽能、沼氣發電全賣出,較便宜的風電則先賣給居民使用,居民可省錢,社區也有賺頭。這些聰明的調整作法,有賴他們花大錢投資的智慧電網。

歐洲冬天的房屋需要供應大量暖氣,這很耗能,維爾德波爾茨里德社區有自己的暖氣供應系統,全社區埋了約3.5公里長的管路。暖氣的熱能有7成靠自己生產的森林小徑木與支梢材、沼氣、太陽光熱提供,不足才用到電力。

節能也很到位,社區投資的旅館內,當有人到達時,該角落的燈才會亮,晚間社區的照明也夠了就好。此外,他們盡量使用木造建築,包括家屋、公共建築、體育館等,由於樹木伐採後會再新植,可算零排放,加上木建築也可儲碳,可幫地球大氣減碳。

副首長君特隨時上網看發電與用電情形,社區發電越多、自給率越高,他就越有成就感。他曾於2017年夏天受地球公民基金會與旗美社區大學邀請來台演講,看到太陽這麼大,認為台灣社區綠能產業應該很有潛力。

這次的氣候變遷公約會議,我經常跑再生能源績優國家的場,包括德國與北歐等,他們再生能源的佔比都很高,德國達40%,北歐更高。瑞典、挪威、芬蘭善用木材廢料。地形平坦的丹麥再生能源佔比超過70%,風力和畜牧沼氣是主要來源,丹麥奧胡斯大學(Aarhus University)的農業生態學系Uffe Jørgensen教授向我指出,為了發展牧草兼生物能源,他曾經到東亞收集到200個五節芒的品種,從台灣的低海拔到高海拔都有,下了很大功夫。

除了陸地外,北歐各國也利用海床培養大型藻類,猶如雨林,固碳效果佳,又可提供動物棲息場所,也生產可食用的透明吸管等食物、化妝品等。整體而言,台灣再生能源的佔比在已開發國家中,仍敬陪末座,減碳努力也不算積極。蔡英文總統設定再生能源佔比要到2025年才達到20%,屆時也只是中段班而已。

台灣的電價與已開發國家相較,實在太便宜,以2017年為例,台灣僅約2.5元,美國3.9元,日本6.9元,德國則10.5元。德國的高電價也是促進社區發展再生能源的重要誘因。經濟部能源局已在2018年底遴選達魯瑪克等十個社區,預定在2019年推動這些社區規劃綠能產業。相信政府若能誘導越來越多的社區、家戶認識氣候變遷,並且可投資綠能獲利,相信台灣民意會更支持提高電價,讓台灣可再生能源有更好的發展環境。

台灣各部落領域通常有豐富可再生能源,筆者認為政府可仿效德國來協助發展。例如我國2018年有厭氧消化設備(沼氣發電)生質能的躉購費率為每度電5.0161元,無厭氧消化設備生質能(燃燒發電)的躉購費率僅2.587元,若能提高到4元以上,才較有誘因。

另外若能小調環保法規,使純生質能發電後的灰分經由第三方驗證通過後,不再是有害廢棄物,可作有機肥,這樣一面減少處理成本,一面增加販賣有機資材收入,一來一往也不無小補。如此,即可鼓勵各部落善用保留地經營快速生長的桂竹、石篙竹、孟宗竹、麻竹、刺竹等,一面可產筍,一面可撫育疏伐老熟竹桿為燃料,相信可大舉活化山村經濟。部落領域還有太陽能、山嶺風能、地熱能,以及兼顧生態的小型水力能等,也是部落可評估的投資項目。

我國部落公法人設置辦法草案已提出2年半,遲遲未能實施。在此部落自治仍無著落下,原住民透過部落會議決議授權部落的社團法人、合作社、公司等發展綠能,也是另闢部落經濟自主之道。而一般村莊透過家戶大會作成決議,同樣可以授權法人團體推動社區綠能。


Wildpoldsdried 是具有六、七百年歷史的天主教村莊,祖墳設在村莊中心。作者提供


風車發電是Wildpoldsdried 的主要供電源。作者提供


畜牧為Wildpoldsdried的主產業,森林佔15%,其小徑木是冬天供應暖氣的主要來源。作者提供


2019年1月2日凌晨的發電情形。作者提供

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