〈 全球探索 〉公投過後 嚴肅面對能源政策

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化石燃料包括煤碳、石油、天然氣等仍是主要動力來源,被指為氣候變遷的萬惡淵藪。(本報資料照)
化石燃料包括煤碳、石油、天然氣等仍是主要動力來源,被指為氣候變遷的萬惡淵藪。(本報資料照)

高家俊

四項公投已落幕,其中關係台灣能源政策走向,就有攸關三接遷移的珍愛藻礁與重啟核四兩項。公投結果出爐之後,台灣面對國際社會因應氣候變遷,乃至於二0五0年達到零碳目標,如何因應居高不下的碳排量、電力供應不足、電價上揚壓力,仍是非常嚴肅的課題。

聯合國政府間氣候變遷委員會(IPCC)二0一三年發布的第五次評估報告指出,百年來全球氣候暖化引起大氣和海洋變暖、海水酸化、珊瑚白化、海平面上升、溫室氣體濃度增加等危機,人類活動燃燒化石燃料排放二氧化碳是主要原因。

化石燃料 氣候變遷萬惡淵藪

地球氣候變遷本就有其週期性。目前觀察到的氣候暖化與二氧化碳排放,到底孰前孰後、因果關係為何,在科學界仍有爭辯。但在權威機構IPCC一槌定音下,認為氣候暖化屬大自然規律、非人為造成的聲音就愈來愈小了。

現在,大家都往二氧化碳排放釀禍的方向檢討。追溯「亂源」更指向十八世紀瓦特發明的蒸汽機,燃煤透過蒸汽機產生熱與動力並轉化為電能。工業革命走過兩百多年,時至今日,化石燃料包括煤碳、石油、天然氣等,仍然是主要的動力來源,被指為是導致地球溫室效應、氣候變遷的萬惡淵藪。

二0一五年在巴黎召開的聯合國氣候峰會(COP21),簽署了《巴黎氣候協定》,呼籲要在本世紀內把地球升溫幅度控制在攝氏一點五度範圍,且必須到二0五0年達到碳排放淨零。每隔五年一次的減碳成效檢討,去年碰上疫情而延期。COP26於今年十一月在英國格拉斯哥舉行,繼續呼應二0五0年之前全球達到淨零碳排的目標,但要如何減少使用煤炭的計畫,卻仍只是模糊帶過。

COP26峰會有兩件「成果」較被關注。(路透,資料照)
COP26峰會有兩件「成果」較被關注。(路透,資料照)

美陸氣候合作 僅是政治表態

COP26呼籲要邁向零碳排,這是民主政體的特質:輿論怎麼說,政客就怎麼走,能不能做到是另一回事。有些國家喊得很大聲,實際執行上卻牛步。比較認真執行的是歐洲,特別是德國已經關閉了煤礦場,而法國則是倚重核能發電。美國是世界碳排第二大國,面向國際社會也主張要減排,但對內則受制於兩黨政治對立結構,幾個搖擺州就是化石燃料產業重鎮,川普重啟的煤礦場,拜登政府也不敢輕易關閉。

COP26峰會仍有兩件「成果」較被關注:第一,近一百個國家承諾將在二0三0年前,把全球甲烷的排放量減少到比二0二0年水準低百分之三十。產生甲烷的人類活動,包括天然氣的生產、運輸、儲存每個環節的洩漏、垃圾掩埋、反芻動物(如牛、羊等)飼養等。事實上,許多國家使用天然氣生產能源的占比仍在持續增大,畜牧業相關的肉食消費仍在成長。如何減少甲烷排放量,就讓我們慢慢看下去吧。

第二,COP26峰會將結束前,中國大陸和美國出人意表的發表聯合聲明,承諾未來十年加強氣候合作,是這次峰會能交出成績最大的亮點之一。然而細究這份聯合聲明,主要目的只是兩大排碳國因應當下國際形象的政治表態而已。理由有二:其一,美陸兩國都未在峰會上簽署化石燃料淨零協議;其二,中國大陸太陽能設備產能占全球八成,美國用高關稅限制大陸太陽能產品進口,使美國綠能建設目標成為高不可攀的任務。

氣候暖化引起珊瑚白化等問題。(國立海洋科技博物館提供)
氣候暖化引起珊瑚白化等問題。(國立海洋科技博物館提供)

非核目標 綠能發電貢獻僅4%

目前,主要的綠能包括太陽能、風能、生質能、海洋能等。台灣近年積極推動太陽能與風能,不但發電成本高、發電量落後設定目標仍太遠。更核心的問題是,政府宣揚的能源占比是以「裝機容量」掩飾「發電量」。目前綠能的平均效率約為六分之一,即使達成綠能百分之二十、天然氣百分之五十、煤炭百分之三十的能源配比目標,綠能實際對總發電量的貢獻也只有百分之三、四而已。

至於台灣四面環海,海洋能可否成為綠電的重要來源?可以從海洋溫差、波浪、潮汐、海流等主要海洋能發電類別來逐一分析:

海水溫差發電:法國十九世紀末葉已在加勒比海做過實驗,以失敗告終。一九七0年代因石油危機又被提起。簡言之,溫差發電就是將八百公尺深海中約攝氏四度的冷海水抽上來將氨液化,用表層熱海水加熱汽化產生蒸氣來發電。關鍵課題是深海抽水超大直徑的管線無法抵抗風浪。台灣在三十年前曾評估海水溫差發電,當時每度電成本約台幣七十元,與目前每度售電約二點六元不成相比,也就束諸高閣了。

波浪發電:英國、西班牙等國家還在實驗階段,未談到經濟運轉效益;潮汐發電則要看地形環境,法國在最大潮差十四米的海岸建有全球唯一成功運轉的潮汐發電站,台灣最大潮差在彰化,也只有四米多,水位落差變化小,很難符合發電經濟效益。

核能發電 全球新興工業趨勢

至於海流發電:台灣東邊的黑潮寬八十至一百公里、深六百公尺,約略有六千萬平方公尺的龐大量能斷面,有科學家號稱,將黑潮的海流動能全部吸納,足可供給台灣全部用電所需。實際情況是,目前為止國內研發的海流發電機組,直徑約略三米,從斷面看,也只有黑潮斷面的千萬分之一,更何況要如何讓機組在海中安全作業、將電能傳輸上岸仍是眼前的長期研究課題。整體而言,國際對於海洋能發電,還停留在論證階段 ,對達成實際減碳還有一段很長的路。

回頭看爭議最高的核電。值得注意的兩個發展,一是歐盟將核電定義改列綠色能源,目前在歐盟形成法國積極支持、德國仍在猶豫拉扯的兩股力量在拉鋸。

另一方面,「小型模組化反應爐」(SMR)未來五年預期將會成為明星產業,美國、加拿大、英國、中國大陸都在積極研發。核電最被反核者詬病的是高昻成本、工期緩慢、核廢料、核安風險等。SMR則有安全係數高、工期短、監管風險下降等特點。英國渦輪機廠Rolls Royce(勞斯萊斯)規劃在英國建造十五座SMR,預計第一座將在二0二九年併聯發電。中國大陸於今年七月在海南開工建設「玲瓏一號」SMR,計畫五十九個月後上網供電。台灣的能源政策,是否看到了這個新興的核工業趨勢?

(成功大學水利及海洋工程學系名譽教授、前國研院海洋中心主任高家俊口述,記者趙家麟採訪整理)