綠能發展與低碳生活 第 15 章 再生能源的前景

1. 綠能發展與低碳生活第15章 再生能源的前景 Ref:華健，吳怡萱, 再生能源概論, 五南圖書出版公司, 2008 簡報人: 陳炳宏

2. 簡報內容 • 15.1 全球現況 • 15.2 未來潛力 • 15.3 商業化與成本的估算 • 15.4 促進再生能源

3. 15.1 全球現況 世界能源評估（World Energy Assessment) 2001年及未來的能源成本 2001年傳統燃煤電廠的成本大約為 4 c/kWh 未來有些八大工業化國家( G8)的燃煤發電成本約15 c/kWh 再生能源要進一步達到更低的發電成本 再生能源需要努力之處： ·進一步在技術上的開發， ·市場的建立， ·發電容量提升達量產水準 ·排放交易企劃及／或碳稅的建立，用以將每單位碳排放的成本都納入計算

4. 15.1 全球現況

5. 15.1 全球現況 新建風場 全球風能協會（Global Wind Energy Council，GWEC）報導 2006年當中所增加的風電容量為15,197 MW 使總裝置容量達74,223 MW 風能部門已然成為能源市場上的要角 2006年所新安裝的風能設備總值達230億美金。 到2006年為止，在全世界總安裝容量以德國( 20,621 MW)居首位，接著是西班牙(11,615 MW)、美國(11,603 MW)、印度(6,270 MW)及丹麥(3,136 MW)

6. 15.1 全球現況 新建太陽能加熱電廠 下圖為西班牙的11 MWPS10太陽發電塔 以624座稱為日光反射裝置( heliostats)的大型可移動鏡子，從太陽發出電 繼美國加州Moj ave沙漠的354 MW SEGS太陽熱電廠之後 美國內華達州Boulder City建造歷時15年的世界最大太陽熱發電廠 此內華達太陽一號(Nevada Solar One)發電廠，所發出的電可供應40,000戶家庭電力所需

7. 15.1 全球現況

8. 15.1 全球現況 美國加州的太陽能利用 美國加州阿諾史瓦辛格州長(Arnold chwarzengger)的百萬太陽屋頂項目（Million Solar Roof Program） 一部分是以在2017年之前，達到從太陽發出3000 MW作為目標 讓加州進入一潔淨能源的未來 同時協助降低消費者所需承擔的太陽能系統的成本 是一套28億美元的完整計畫。

9. 15.1 全球現況 世界最大太陽能電池發電場 目前在德國的薩克森( Saxon)區，正建造一座40 MW太陽能發電廠。 這個Walclpolcnz太陽能原園區(Vhldpolcnz Solar Park) 有大約550,000個薄膜太陽能模組 從模組所發出的直流電，經過轉換成交流電後會全部饋入電網 自2009年完工後，是全世界最大的PV電廠 輸出容量大約是12MW。

10. 15.1 全球現況 葡萄牙Scrpa太陽能發電計劃 太陽能電場位於歐洲最陽光普照的地區 此1,100萬瓦的電場涵蓋了60公頃土地 含有52,000個架在離地面2公尺的太陽能板 滿足8,000戶人家用電需求 每年可減少30,000公噸的二氧化碳排放

11. 15.1 全球現況

12. 15.1 全球現況 用乙醇來運輸 巴西擁有全世界最大的再生能源項目，包括源自於甘蔗的乙醇燃料 目前供應巴西全國汽車燃料的18% 原本還需仰賴進口石油的巴西如今已能在能源上完全自給自足 當今汽車對乙醇的接受情形，以美國為例，大多數在路上跑的汽車都可以燒混入不超過10%乙醇的汽油。

13. 15.2 未來潛力 未來潛力 雖然目前再生能源僅供應所使用初級能源的大約14%（大部分為生物質量） 未來的開發潛力還是很大 再生能源的技術潛力超過目前全球所使用初級能源的18倍 高出原本預測2100年能源使用量的好幾倍。

14. 15.2 未來潛力

15. 15.2 未來潛力 有利於再生能源的趨勢： 除市場力量以外，再生能源產業通常都需要政府贊助，才能在市場當中產生足夠的動力。 建立能夠刺激有利於再生能源市場力道，以及具吸引力的報酬率(return rate)的貸款。 對高化石燃料消耗徵收碳稅，並轉用於再生能源開發 許多世界級的智囊團都警告世人，必須緊急開創具競爭力的再生能源基礎設施與市場。 再生能源正逐漸獲得私人投資者的青睞。

16. 15.2 未來潛力 侷限和機會 有些批評 認為再生能源的應用可能會造成污染 可能有危險、佔用大量土地 無法產生大量的淨能源（net energy）。 支持者則主張 使用適當的再生能源，亦即所謂軟能源技術（soft energy technologies） 因為其存在著諸多優點。

17. 15.2 未來潛力 軟能源技術的優點 可獲取性 例如地球每分鐘所攔截到的太陽能比全世界每年所耗用化石能燃料的能量還多 熱帶海洋每年從太陽吸收560兆焦爾( GJ)的能量，相當於全世界每年所用能量的1,600倍。 觀感 太陽能和風能發電站給人的觀感，向來有諸多詬病。 如今，已經有一些能有效率且不造成妨礙的方法 例如目前已有一些固定的太陽收集器，可沿著公路、街道、停車場和屋頂等架設 以兼作隔音牆 晶矽太陽能電池板也可用來遮掩窗戶，同時產生能量。

18. 15.2 未來潛力 環境與社會考量 再生能源所用材料、工業製程，以及用來生產和建構的設備，都不免產生廢棄物和污染 有些再生能源系統，實際上是會導致環境問題 例如一些舊型風機便會危及飛鳥。 土地需求 生物質量和生物燃料需大量本來是保留不開發的土地 例如大片進行表面開採煤和焦石的山坡、核能電廠周遭的緩衝安全地帶，以及用來開採石油砂( oil sand)動輒數百公頃的土地

19. 15.2 未來潛力 水力發電水壩 如今在己開發國家，水力發電廠廠址已很難覓得 因為大多數可能的廠址都已然開發 基於環境考量而不再適宜興建水庫。 壽限議題 再生能源支撐數十億年 再生能源的基礎設施，像是水力發電廠的水壩等，是不可能永久使用 河床的變更或者像是氣候形態的改變，都可能進而改變水力發電廠水壩的功能，而縮短能夠用來發電的期限。

20. 15.2 未來潛力 分散來源 台灣電力公司目前幾乎完全依賴包括燃煤、油、天然氣之火力，和核能與水力等大型、中央發電廠 若能積極採用再生能源，則可望分散整體的供電能源 在較接近需要電力的附近提供許多發電的選擇，省下輸配電力的成本 使能源系統的效率和可靠性都獲得改進

21. 15.2 未來潛力 其它議題 核能發電 1983年，物理學家Bernard Cohen提出了讓鈾足以有效提供用之不竭的能源 只是核分裂（nuclear fission），一般（包括美國能源部）都不把它當作是再生的。 永續性 再生能源一般被視為永續的或可持續的( sustainable) 生物質量和地熱能源若未妥善管理，容易趨於不永續 在實際的耗用率下，並不容易跟得上其在天然條件下所能補注的。

22. 15.2 未來潛力 再生電力 假設再生能源和分散發電趨於廣泛，電力傳輸和輸配電系統也可能就此不再是電能的主要配送方式 電力傳輸和輸配電系統可能主要用於平衡地方電力需求 過剩的能源就會賣到有需求的地區 再生熱能市場的建立 再生熱能指的是從再生能源產生的熱 再生能源大多數都著眼於發電，卻罔顧在許多寒帶國家或地區，其實在熱上面所消耗的能源

23. 15.3 商業化與成本的估算 估算能源生產成本需考慮： 資本投入，包含利息等資金取得成本， 燃料成本， 運轉與維護成本，以及 除役成本。

24. 15.3 商業化與成本的估算 資本投入成本 係指建立再生能源產出系統的投入成本 應包括廠址、建築物、設備等 從規劃、申請、取得，到可以正式運轉的所有資本性成本 另一項常被忽視，應該納入資本投入成本的是資金成本 資金成本指的是籌措或取得資本投入所需資金，所須負擔的成本 最簡單的例子便是利息

25. 15.3 商業化與成本的估算 成本估算方法 常用來處理這類產出成本的方法包括： 回收期法( Payback Period Method) 簡單年金法( Simple Annual Method)，

26. 15.3 商業化與成本的估算 折現年金法( Discounted Cash Flow Method)。

29. 15.4 促進再生能源 再生能源與能源節約 在考慮能源相關的投資 選擇不同的再生能源 或考慮結合不同種類的再生能源與傳統能源 能源節約或提升能源效率 節約能源或提升能源效率的措施，往往具有高成本有效性的絕對優勢 也就是說，以每單位能源產出來衡量 節約能源措施所需的單位成本，往往遠低於再生能源之投資

30. 15.4 促進再生能源 對經濟因素與環境因素的權衡 再生能源有不少優於傳統能源的地方 降低二氧化碳排放， 降低對進口能源的依賴 增加能源供應的多元化， 減少導致酸雨的空氣污染介質一硫氧化物、氮氧化物等的排放。

31. 15.4 促進再生能源 經濟誘因 近年來大眾對環境品質的要求 台灣的企業經營者也重視環境與資源保護 環境與資源保護問題應可從資源分配的角度來看待 不論是國家的環境政策或是企業的經營策略，皆應追求其有最佳化，以期環境保護與經濟成長共存共榮。 各國針對鼓勵再生能源發展提供的經濟誘因包括： 能源稅減免， 再生能源發展之投資補助， 再生能源供應合約， 再生能源採購義務 再生能源電力保證採購價格

32. 15.4 促進再生能源 展望台灣再生能源 台電的赤字從425億，預計擴大到650億甚至更大。追究虧損的主因，不外長期依賴的化石燃料價格持續高漲 基於能源安全與環保考量，將潔淨能源體系整合到經濟發展當中，早己成為各國努力落實的方向 未來台灣的能源選擇，在於準確掌握各類型節能與高效率 再生能源技術應用前景與發展進度有必要做整體的規劃與落實。

33. 提問討論