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全球油源誠屬有限,具有稀少性,此點應無庸致疑,也非爭論重點。但全球因過於依賴原油,產生兩個問題:

一、使用能源風險過於集中,各國因經濟發展及消費需要,不斷使用原油,在油源日益枯竭的今日,運用單項能源的風險(包括經濟及國家安全等風險)過於集中。

二、原油價格居高不下: 由於油源有限,且屬於化石能源(石油、天然氣及煤),無法如同太陽能、風力及地熱等其他天然資源一般再生使用,除了對生態環境形成殺傷力外,節節高升的油價形成全球用油國日益沉重的負擔,也成為通貨膨脹的潛在因素之一。

全球過於依賴原油是事實,不過原油並不像水一般無法取代,地球有很多再生能源都是很好且很有潛力的替代能源,更重要的是,自從京都協議書(全稱為《聯合國氣候變化框架公約的京都議定書》)訂定,先進工業國家應於西元2008年至2012年間,應比1990年平均削減百分之六的二氧化碳及甲烷等溫室氣體排放量後,有關低碳及使替代能源佔發電比率達一定目標值以上,即成為相關主要國家的努力目標及主流思維,即使如未簽京都協議書的美澳兩國也致力於太陽能及替代能源的發展。

前者於今年剛通過SB1法案(加州百萬太陽屋頂計畫)及CSI(啟動加州太陽能計畫) ,刻正啟動全球最大的太陽能電池裝置建構案,由政府介入政策補貼發電,而後者則計畫耗資近4億美元打造全球最大的太陽能電廠,預計從2008年開始運轉,並於2013年達滿載發電,時間上剛好與京都議定書吻合。美澳尚且如此,遑論已簽協議書的近五十個國家呢?

有關近期針對替代性能源的一些評議及實況

評議一、替代性能源成本昂貴?

替代性能源的發展,一直以來被挑戰的一項主要因素,便是成本昂貴的問題。但事實上替代性能源的經濟可行性正不斷改善中,雖然僅就其能源經濟效益而論,目前大多數可再生能源技術還不是廉價的技術,在經濟上尚缺乏競爭能力。

以台灣為例,目前不含大型水力發電的再生能源占能源總供給的比率僅0.76%,成本偏高是原因之一,其中成本最低的風力發電每度在2元左右,高於台電平均發電成本(1.33元/度);太陽光電的成本則高達每度17元到23元,其推廣需仰賴台電提供電價補貼保證收購,政府且須編列預算提供設備補助。

但替代性能源在全球某些特定的地區和應用領域已出現不同情況,並表現出一定程度的市場競爭能力。以美國為例,一種叫做E85的混合油(以85%的乙醇加入15%的石油)已推出市面,改裝引擎只要花二百美元,美國能源部保守估計,至2030年,美國有30%燃油將改用乙醇。其他如小型水力發電、地熱發電、太陽能熱水器、地熱採暖技術和微型光伏系統等領域也有類似的情形,成本上的競爭力日益在提昇中。

評議二、替代性能源其能源轉換效率低於石油?

替代性能源另一項被提出來檢討的,是能源轉換效率的問題。以太陽能而言,用CaAs晶體做成的太陽能電池,光電轉換效率高達25%以上,而目前單晶矽電池的效率已達15-17%,多晶矽電池的效率則為14-15%; 在生質能部分,有關氣化爐氣化,即使固體生物質在高溫下與氣化劑作用而得到氣體燃料,其轉換率可達75%,至於熱解氣化,即使生物質在缺乏空氣條件下,加熱到高溫產生熱分解而釋放出可燃氣體,其轉換效率約於60%左右。至於乙醇的能源轉換效率也是相當高,僅比原油遜色30%左右。總之再生能源技術正逐步趨於成熟,作用日益突出,具備了以下數項特性:

※能量轉換效率不斷提高
※技術可靠性進一步改善
※系統日益完善,穩定性和連續性不斷提高
※產業化不斷發展,已湧現一批商業化技術

評議三、替代性能源的大規模商業化進度緩慢?

以太陽能而言,專家們估計,到2010年晶體矽太陽電池的價格將下降到2美元/Wp,系統價格為3.12美元/Wp,電價達到11美分/kWh;2020年晶體矽太陽電池的價格將下降到1.0美元/Wp,系統價格為1.52美元/Wp,電價5.3美分/kWh,達到與其他發電方式相當的水準。如果薄膜電池技術能夠有所突破,太陽電池成本還有可能更大幅度下降,從而進一步改善太陽光伏發電系統的經濟性。

風力發電部分,近10多年的開發,風力發電已完成樣機研製、試點示範和批量試產,目前技術日趨成熟,開始了商業化應用。到2002年底,全球風力發電裝機已由1990年的200萬KW增長到3200萬KW ,平均每年以15%的速率增長,發電成本下降到每千瓦時(kwh)5美分。90年代,歐盟各國即把發展風電作為CO2減排的重要手段;京都會議後歐盟又提出新的發展目標,到2010年風力發電要達到6000萬KW,2020年達到1.5億KW。據丹麥BTM公司統計,2002年全球風力發電量已達650億KWh,約相當於同年全世界發電總量(16.2萬億KWh)0.4%

生質能部分,生質能發電這是國外開發應用最多的一種技術。既可利用生物質直接燃燒發電,也可通過生物質的氣化(包括生物轉化和物化轉化)產生燃氣而驅動燃氣輪機發電。從技術上來說,這都是一些比較成熟的技術,尤其是前者已廣泛應用於實際工程之中,基本上已達商業化的水準。至於生物質製造取用液體燃料----乙醇的應用則由來已久,巴西是世界上最早實施乙醇燃料計畫的國家,目前巴西年產乙醇燃料近800萬噸,約占汽油總耗量的1/3,使用乙醇燃料的車輛達370多萬輛,成為世界上最大的乙醇燃料消費國。同時巴西也是世界唯一不供應純汽油的國家。美國則是世界上另一個大量生產使用乙醇燃料的國家。與巴西不同的是,美國主要用玉米為原料生產乙醇,所耗玉米占全國玉米總產量的7-8%。

替代性能源具備長期投資價值

目前世界各國都已經注意到發展再生能源有巨大的效益, 其中重要一點就是再生能源(Renewable Energy)的開發利用很少或幾乎不會產生對大氣環境有危害的氣體,這對減少二氧化碳等溫室氣體的排放十分有利。以風力發電和水力發電為例,它們的碳排放強度遠遠低於燃煤發電的強度。在“京都議定書”對先進國家作出減排的嚴格要求下,歐盟國家已經將再生能源的開發利用作為溫室氣體減排的重要措施,未來努力降低化石能源在能源消費結構中的比重,多運用這些可再生且清潔的替代性能源以儘量減少溫室氣體的排放,這是全球的大趨勢

在高價能源的時代,投入具備高度成長的如太陽能、風力及生質能源等替代性能源產業,是除了原油黑金以外的另一項選擇,我們也可以成為不需透過石油即獲利的綠色贏家!

==Reference==
2006.10.31    基智網

 

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