綠能勢不可擋 台灣應致力地熱發電 (20170613 環境論壇-汪中和、賈新興)

醒報編輯部 2017/06/13 10:49 點閱 1343 次
學者認為,發展地熱發電是台灣當前最可行的替代能源。圖為陽明山國家公園地熱氣井與硫磺。(photo by wikimedia)
學者認為,發展地熱發電是台灣當前最可行的替代能源。圖為陽明山國家公園地熱氣井與硫磺。(photo by wikimedia)

主持人:林意玲 ( 台灣醒報社長 )
與談人:汪中和 (中研院地球科學研究所研究員)
    賈新興 (天氣風險公司總監)
記錄整理:謝宜帆、蘇家瑩、李牧權

主持人(以下簡稱「問」): 我們都知道,全球暖化已經是逼在眼前的事,但是,全球愈暖化,我們就愈需要電,暖化程度加劇我們就越受不了。然而,我們的化石能源,如煤、石油等,蘊藏量愈來愈少;另一方面「替代能源」亦尚未找到。在這情況下,我們要如何面對未來高溫的問題呢?

聯合國環境署最新發表的報告提到,「綠能」是將來必走的路。台灣最近也在探討有關再生能源、綠能、綠電之需求的議題。在台灣、或是全世界, 究竟未來「綠能」要如何發展? 首先請汪中和老師為我們說明一下,到底「綠能」指的是什麼?

綠能是取之不盡的

汪中和:「綠能」的「綠」跟我們談環保的「綠」是相同的指向。第一,是「低碳」或「零碳」,這是我們最需要做的地方,因為它對溫室氣體的減量會帶來直接正面的效果。第二, 它能減少我們傳統所使用的化石能源。

「綠能」是利用自然環境裡面的風、太陽、地熱、海洋、潮汐等提供的動能,把它轉換為電能,供我們使用。所以,「綠能」對環境的破壞是最低的。因為, 它充分利用大自然先天性給我們所帶來的好處以及自然條件,讓我們不用去開挖化石能源。

問:謝謝汪老師的說明。換言之,真正的「綠能」是取之不盡, 用之不竭的。它不單不會對自然環境帶來任何傷害,而且能夠配合整個生態系統的自然循環;不管是風能、太陽能、地熱、海洋、潮汐等,都是我們可以加以利用的。

但根據科學家的發現,這類型的能源卻是我們不常會用的,其中一個原因是「成本很高」。所以,看起來,使用「綠能」只是一個「理想」的目標,具體要能夠取代化石能源、煤炭等,恐怕距離還是相當的遙遠,不曉得這樣說對不對?

科技進步 成本下降

汪中和:再生能源的確是生產的比較慢,成本也是非常高。但是,如果我們的科技不斷地往前進的話,相信成本亦會不斷的降低。尤其是,綠能沒有後續帶來的處理成本,不像核能、煤、石化燃料等,後面的處理成本是很高的。所以整體來說,綠能比起傳統的化石能源來說,總體的成本應該是非常的低。

以「太陽能」作為例子,因為科技的發展,它的發電成本變得愈來愈低。以台灣的電價來說, 是我們負擔得起的。所以,如果說是其他的再生能源,政府能夠持續不斷的發展,加上我們科技不斷的提升,使用量又不斷增大的話,整體綠能的成本是可以降低的。

破釜沉舟 非做不可

像是丹麥與挪威,這兩個國家已經定下2030 年之前,要完全淘汰化石能源,以再生能源全面取代之政策。所以,在科技層面上,是可以做到的;世界上也有許多成功的案例。因此,對於台灣來說,我們是沒有辦法去迴避有關使用「綠能」的大趨勢。

問:剛剛汪老師所講的內容, 讓我體會到「破釜沉舟」四個字。如果聯合國已經定下「綠能是將來必走的路」的目標;那我們也不用多作他想,就是非做不可。如果大家集中精神,篤定非要採用「綠能」、「綠電」不可的話,我想以人類的智慧,也能慢慢走出一條路出來。不知道賈博士怎麼看,要怎樣開發綠能?

賈新興:從聯合國環境署有關未來使用「綠能」的報告可以看出,現在全球幾乎都選擇走上「綠能」這條路,正如主持人所言,是一條破釜沉舟、非走不可的路,特別是面對氣候變遷的問題,更是必須要作出改變。

減碳、低汙染好處多

使用「綠能」能為我們帶來很多的好處。第一個好處是,對降低溫室氣體-二氧化碳的排放量是極具有效的作用;因為,產業使用能源所產生的溫室氣體排放量,大約佔了所有溫室氣體的20% 左右。亦即能源企業是溫室氣體排放最大的來源。所以使用綠能,可以降低溫室氣體。這對降低全球溫度是很重要的。

第二個好處,則是減少空氣污染物的排放。比方說,燃煤發電要經過「脫硫」的工序,要有技術的成本;如果沒有做好「脫硫」,就會容易產生一些「硫化物」,繼而造成酸雨等污染物, 透過使用綠能可以協助我們降低環境污染。

第三個好處,就如汪老師剛剛所講的,因為是使用大自然的資源,所以它在土地或是水的利用方面是比較少的。因此,綠能可以用較少的資源,來達到較好的助益。

可借鑑國外實例

綠能的好處是非常多的,當然它仍有一些缺點,例如:它對金屬類的材料需求可能會比傳統的化石燃料所需求的較高。但是, 綜觀所有方面來看,綠能是一個很重要的發展方向;更是一條必需要走的一條路。

那麼,要如何走呢?聯合國的報告指出,現在各國其實已經有很多正面的例子,特別是一些開發中的國家。風能、太陽能、地熱、潮汐、天然氣等的發展已經有一定的程度,所以說,我們已經有很多的技術與經驗,是可以用來借鑒發展的。

環境非以金錢衡量

問:所以如同剛剛汪老師所說,發展綠能的後端處理費用不會比我們傳統採用化石燃料的來得多?

賈新興:當然。台灣的電費與水費都相對較低,所以相較之下,有時候我們會覺得用「綠能」會比較貴。但是,以未來技術的發展來看,其實是可以慢慢把成本降下來的,所以剛剛汪老師提到,有些歐洲國家已經宣誓與訂下長期政策,要往「綠能」這個方向發展。所以,我想錢並不是問題,如果我們現在不願意投資這個成本,難道我們要讓自己與下一代住在一個愈來愈熱的地球嗎?

問:究竟綠能的選擇,是否為我們未來要走的路?剛剛前段的討論中,汪中和與賈新興兩位博士都提到,不管是大環境的汙染、高溫、土地和水的利用方式,看起來「綠能」是不二的選擇,因其多有益處,幾乎沒有壞處。

綠能包含很多方面的能源使用,請問兩位專家針對風能、太陽能、地熱、海洋潮汐等,哪些能源發電是我們能立即看到效果的?

發展須因地制宜

汪中和:從全世界的角度來看,現在太陽能的發展非常地快,它的價格非常低,而風力發電在歐盟發展地很好,尤其是高緯度地區如歐美、蘇格蘭。有報導指出,英國在4 月某天,全國都沒有使用「煤」來發電。其中, 有大部分就是依靠風力發電。可以看到,像風、太陽能、生質能(廚餘),都可以產生能源。

可是,這些能源都須因地制宜,它們都有各自先天性的缺點,即受到自然環境的影響。比如風力發電,就須要有不間斷的風、太陽能必須要有較長的日照時間,方能儲存能量發電、生質能則仰賴有大量的生質材料。

對台灣來說,風力發電跟太陽能都有其發展的極限,我們的國土面積很小,所以無法像中國大陸一樣,有大片的沙漠、土地劃設供太陽能板發電使用,也不能像歐盟成員國西班牙,擁有較好的地理位置來發展太陽能發電, 亦不像北歐有良好的海岸環境可以造風車。

台灣的土地資源少、人口密度高,對發展綠能發電會有一定的影響。我覺得,台灣最好的方向,一個是地熱、另一個是海洋的溫差、潮汐發電。台灣在海洋能源方面,限制較多的部分是因為我們有颱風,在它侵襲的季節裡面,對於海洋發電的影響是非常大的。綜觀來看,「地熱」是可以發展的出路。

問:也請賈博士分析。

災害影響納入評估

賈新興:如同汪老師所說,我在參加過幾次研討會時就聽到, 歐洲的風力發電機設計有符合當地的氣象條件,而台灣天災次數頻繁,像是颱風、地震,在發展風能的時候其實很重要的評估就是風機對於劇烈天氣的適應,特別是能否承受颱風17 級以上風力?

另外,冬天吹東北季風的時候,台灣海峽有所謂的「管道效應」,風也會變得非常強。風機在發電時,當風力超過一定的等級時,它就要停機或是將葉面擺下來,避免機械有損傷。以風力發電來說,我們要考量到天氣的因素。

而以日照來說,西半部台中以南的地區,這些縣市的日照時數相對是比較充足的,北部因為雨季長所以不適合,而東部往往是首當其衝面對颱風,也不做考慮。所以,發展綠能我們不能「照單全收」。不是國外說風能不錯,我們就原封不動地取經套用。台灣只能參考,並將天災發生的影響、地理環境的限制都納入評估。

剛剛汪老師說,地熱或是潮汐發電是有機會發展,科技部似乎也有一些計畫在支撐上述的方案。

能源應列入「前瞻」

如果政府的前瞻建設計畫能撥出一些經費在這些可發展的能源上,或是挹注研究經費,我想遠比建設鐵路或是興蓋其他建物還來得更為「前瞻」。台灣在能源的找尋上,應該要有不同的思維。

問:汪老師提到「地熱」,請補充說明。

汪中和:以地熱發電來說,在菲律賓、紐西蘭等國的發電比例占有3 成以上,而在台灣能源占3 成以上的則是煤、天然氣、以及石油。如果說我國的地熱可以發展的話,我們的條件其實跟菲律賓、紐西蘭是很類似的,均位處在版塊比較活躍的地方、地熱梯度都很高,意思是地底不用打得很深,溫度就能上升得很快, 可以推動蒸氣渦輪來發電。

而且,地熱不受天候的影響, 完全是靠地溫梯度所帶來的溫差給我們提供熱能。所以,我個人認為,它可以做為一個基礎能源。更重要的是,它是我們台灣國土「自有」的一個天然資源, 我們不必仰賴進口,是當前台灣環境最值得發展的能源。

台灣適合發展地熱

它穩定、可靠,雖然現在成本會非常高,可這就像我們當初用電腦一樣,起初貴得不得了,現在卻是人手一機,所以只要我們有決心、願意去輔導推動綠能, 這絕對可以為我們國家帶來好處。

問:不管風能、太陽能、地熱、海洋潮汐,哪些的相對成本是比較高的?據我所知,太陽能板蠻貴的,現在價錢有稍微下降。

汪中和:太陽能它的發電成本很貴,還有後端的儲存成本,不過現在它的發電成本已經非常非常的低,可以降到一度電3 元以下。

問:那地熱呢?

汪中和:地熱現在當然很貴, 它需要投資、打井,把水灌到地底下讓它加熱,再回流變成水蒸氣,相對來說成本會比較高。可是它非常的穩定,因為這個熱源是源源不絕的。中國大陸其實在地熱的發展上,非常的積極, 而且它發展的地方並不只有我們說的火山地區、地熱梯度高的地方,對岸還發展「深層地熱」。

「地熱梯度」是離地底越深, 溫度越高,所以對台灣來說,不管是火山、深層地熱,我們都值得、也都有條件去發展。而發展這項能源的成本將來會不斷的降低。

問:所以大家要有心理準備, 綠能是需要花錢的,短時間會有陣痛。

經濟部長李世光日前提出全世界天然氣供過於求的論點,價格便宜的天然氣會是能源重要選項,且有利於發展綠電的看法。請問賈博士,天然氣是否為再生能源或綠電?產生的廢棄物汙染狀況為何?

開採天然氣須配套

賈新興:相對於火力發電,天然氣的溫室氣體排放量比較少。根據聯合國環境開發署的報告, 天然氣開發為選項之一,但若在天然氣開發中未增加「碳捕捉」的技術,溫室氣體排放量還是會達到80% 左右,這表示減碳還需要技術配套,而非使用天然氣就能達成。

另一方面我認為我們的企圖心不夠,從整體綠能的發展上來看,風力、太陽能為諸多國家綠能發展的選擇,我們的天然氣以進口為主,是否為仰賴這樣的能源為好的發展方向?台灣因其特殊天然地理環境,可能還有其他能源能考慮在內,但從經濟部的報告內好像並未看見這樣的方向。

問:天然氣現在供過於求,澳洲、美洲各國都向台灣推銷。賈博士方才提到碳捕捉技術,能否進一步解釋什麼是碳捕捉?為何我們需要碳捕捉?

賈新興:由於天然氣燃燒會排放溫室氣體,為了減少燃燒所產生的排放量,在排放前就先把溫室氣體抓回來,不讓它排放出去,碳捕捉技術需要被開發,再配合天然氣發電,不能一味使用天然氣發電卻不注重溫室氣體排放問題。

天然氣供應來源不穩定

問:雖然天然氣價格便宜但需要仰賴進口,進口的能源並無法保證永遠價格低廉吧?

汪中和:是的,天然氣價格低廉是短期現象,隨著開發深度及市場變化,天然氣價格會持續攀升,現在它看來便宜、量多,但終究會面對它價格上漲、量受到排擠,甚至天災發生會造成無法進口的狀況,所以它是非常不穩定的能源供應。

問:天然氣會比石油好一點嗎?

汪中和:在碳排放上,天然氣是比石油好,但和石油一樣都是會影響環境的「不安全能源」, 對進口它的國家來說風險非常大,我認為不能因為短期低廉的現象而大規模發展天然氣,這是因噎廢食的,還是得努力發展再生能源。

以台灣來說,現在政府已宣誓要將核能完全廢除,其占台灣發電比例約15%,但這15%政府要用天然氣去取代,我認為這是非常危險的,我們應該用再生能源去彌補,再生能源內要依賴水力、風、太陽能發電補足非常困難,地熱則是非常好且穩定的基載,政府應該對此下定決心,前瞻計畫在能源方面要往這方向去做整體且長期的規劃。

問:兩位專家似乎不這麼看好天然氣,因為它不是一個長遠供應的能源,希望我們的政府能更有遠見,能有好好發展綠能的決心,不要只仰賴不穩定的進口能源。請問賈博士,再生能源中, 地熱是否為適合在夜晚發電,而白天則是適合太陽能發電嗎?

地熱發電技術待成熟

賈新興:太陽能與風力發電受自然環境影響因素極大,地熱發電則是一年365 天皆能發電,不易受到劇烈天氣影響,可是地熱是否能成為基礎發電量?這有相當多技術問題需要克服,如何透過科學技術發展去讓地熱發電變成一種基礎發電,這才是真正有前瞻的遠見。

我們在討論的過程當中,確實也發現我們不能完全像國外那樣發展風能、太陽能,因為自然環境受限較多。目前看來,地熱發電應該是一個機會。這個機會就須要政府有前瞻的思維來投入, 希望政府在政策規畫上能看見這塊,而不是只看到短期石油、天然氣的價格比較低就推延綠能的發展,畢竟前者的來源供應並不穩定。

問:以台灣整體能源的布建來看,經濟部長曾說過,希望把燃煤發電降到30% 以下,低碳天然氣發電量達到50%,兩位專家覺得理想上台灣應該怎麼布建我們的能源?

提高再生能源使用比

汪中和:以再生能源來說,全世界各國有的已發展到100%, 像是北歐的國家,及我們的鄰近國家中國大陸,已經宣布再生能源使用至少達25%。台灣的天然條件、能源自主性都不佳的情況下,我們的再生能源使用比例不應該比25% 還要少。

若將來政府宣示我國再生能源的使用一定要在25% 以上,我們使用天然氣、煤炭的比例就會大幅的減少,如同賈博士所說,我國領導人的企圖心太低、未具有能源願景帶領國家走出去。

問:意思是政府要展現魄力。

汪中和:是!

賈新興:以氣候變遷的角度來看,再生能源的使用比例應該要再提高。剛剛汪老師也提到, 台灣的地理環境跟歐美國家比, 是差了一點點。風能、太陽能的發展是我們現在看得到的,但是還缺少一塊:「怎麼把地熱的發電做些基礎研究或技術開發、輸出。」,我們不應該照單全收歐美國家的做法,畢竟我們有自己特殊的地理條件,這會是一個很重要的調整。