世界核能新聞──世上不存在能源聖杯:德國儘管引領再生能源的發展,但它的排放量比起仰賴核能發電的法國,高了10倍。

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德國已經知道,它無法達成2020年的二氧化碳減排目標,而且實際上的結果,與目標間的差距,會相當大。這就是為什麼它在推遲燃煤電廠的關閉時程,並正打造北溪天然氣二號管道,波蘭能源部的核能部門主管,約瑟夫‧索伯列夫斯基(Józef Sobolewski)寫道。[本文原先刊載於所有重要之事(Wszystko Co Najważniejsze)]

今年九月,我受邀出席國際原子能總署大會(General Conference),在大會的科學論壇上做了個簡報。簡報的立論是,支持歐洲擁有以每單位發電量來看,二氧化碳排放量舉足輕重的國家,在保護氣候時,把核能開發作為一個要素。我本來可以拿些很多報告都有的老生常談打發,但作為一個職業物理學家,我決定聚焦在事實上。

以歐洲環境署(European Environment Agency)的數據為基礎,我比較了波蘭、德國和法國的歷史排放量數據。雖然結果可能對我來說顯而易見,但對很多人而言似乎會讓他們震驚。我所發現的事實是,在過去20年,波蘭減去的排放量大致跟德國差不多,雖然德國的再生能源投資超過了2500億歐元。當然啦,我們所講的排放水平是有些微差距的。

德國每單位電量的排放量,大概只有波蘭的一半。但我們不要忘了,波蘭有個完全不一樣的減排起始點。如果你接著看看法國,結果會更有趣。事實上,德國儘管引領再生能源的發展,但它的排放量比起仰賴核能發電的法國,高了10倍。在此,我們可以得出一些非常有趣的發現和問題。

一個大力投資再生能源的國家,怎麼會到最後它的能源比例跟波蘭相似?對很多發電專家來說,答案很簡單。問題的根源,就是不穩定的能量來源在一個能源組合中,會達到一定程度的飽和。而這個飽和程度會大到讓這些不穩定的能源,就算有再進一步開發,也無法有效增加自身在整體能源生產中的比例。這是因為電力系統是個零結餘(zero-balance)的機制。在這個系統中,能源產出的量可供使用,但儲存的可能性一般而言是可忽略的。能源系統沒辦法在沒有穩定來源供給的情況下,單單汲取再生能源的電力。在德國的例子中,這些穩定的能源就由褐煤發電廠提供,這些電廠正是碳排最大宗的生產者。

我們西邊的鄰居完全了解這個狀況,所以正在開挖新的露天褐煤礦,並壓抑歐洲議會想要設定更高減排目標的雄心。德國已經知道它沒辦法達成2020的減排目標,而且現實與目標的落差會相當顯著。這就是為什麼它在延後關閉燃煤電廠,並打造北溪天然氣二號管道的原因(Nord Stream 2)。如果德國不用煤和核能的話,它唯一可能達成減排的途徑就只有天然氣了。這就是為什麼德國這麼堅決,要把北溪天然氣管道的第二部分完成的原因。

一位德國的風能專家,他同時也是德國經濟部長的顧問,最近訪問華沙,在華沙大學和波蘭眾議院(Sejm),給大家講了幾場有趣的課,講的是風能如何作為電力系統的電力來源。他明白的表示,風能沒辦法成為電力系統的基礎,連離岸風能也不行。他也解釋了為什麼再生能源的聖杯,也就是在全國無風一天時,能彌補缺口的能源儲存設施,是打造不出來的。他的意思就是這個聖杯不存在。還請大家記得「寂靜無風」(wind silence)的情況甚至是有可能持續數周的。

現在讓我們看一下法國,它有75%的能源是來自核能電廠。其他電力也來自熱能發電廠(thermal power plants),但其每電力單位產生的的二氧化碳排放量,平均比鄰近的德國少了十倍。法國前總統乘著環保意識形態的浪潮,曾承諾要把核能比例降至50%。但現任總統揚棄了前總統的計畫,他表示,重要的是減排,不是達成減排的方法。雖然這麼說,但他為了安撫風能的遊說團體,同意興建離岸風場,給出的保證價格比核能貴五倍。這對有錢人不是問題啦,他們的財富不只如此。

歐盟應該捫心自問,這條它選擇的,或者該說事實上是它強制實施的,再生能源發展路徑,是否能真正的保護氣候,真能減低二氧化碳排放。或者這是一個有利可圖的營利事業發展計畫。我認為是後者。或許一開始的開發,就拿風能來舉例好了,的確是出自對生態的關懷,但接著大筆的補助金徹底地將這種產生能源的方式,變成一項非常賺錢的事業。

幾年以前,我讀到一篇顧問公司發表的文章寫說,「一支風機不是一個風力發電廠,但它是絕佳的金融工具。」這篇文章講得沒錯,因為要找到其他能保障數年這麼高獲利的投資工具,並不容易。它也是個有強大遊說團體的事業。如果不是因為遊說團體的話,我不知道要怎麼解釋為什麼社民黨和基民盟的聯合政府協議,會有條款明白講要出口能源轉型,並保護德國近20萬個工作機會。除此之外,同一份文件還強調了,要阻止歐盟把預算資金用於發展核能的決議。所以雖然波蘭也資助歐盟預算,但德國可以用歐盟預算的錢開發德國的再生能源,但波蘭不能用它自己的錢發展核能。

有人或許會問,誰從再生能源的開發中得利最多呢?對我來說,很明顯的不會是氣候。除了再生能源相關的產業和金融市場,最大的受益者就屬天然氣的供應者了,因為天然氣是一種能支援再生能源使用的大宗物資。不過歐洲的天然氣資源正逐漸耗盡,俄國的卻沒有。換作是我,我不會讓自己這麼仰賴天然氣,因為亞洲國家未來都能付出比我們更多的錢買天然氣,而且它們的需求肯定會成長並變得更大。

如果歐盟原本真的想透過減低二氧化碳排放,保護環境,那它就應該盡可能有效的設定減排目標,不要計較用的是什麼技術。現在最有效,又可得的技術,就是核分裂發電(核融合技術要商業化還有很長的路要走)。核能發電的投資成本高昂,但它產出的電非常便宜,因為它的服役年限長,而且變動成本低。電想要就有,不用看天吃飯,也因此保障了能源安全。事實上,歐盟有一半的零排放能源就是由核能生產的。

然而核能有它的反對者,特別是那些被意識形態制約的人,他們的論點就是「不行就是不行」。他們用的多半是虛假或歪曲的論點,而不是用事實。他們不知道他們自己在說什麼,而且很不幸的,他們擅長操作情緒。不過這是西方國家的問題,跟興起的亞洲國家毫無關係,後者正積極的發展核能。

在過去30年,所謂的第一世界的核能發展,很明顯的趨緩了。這一開始是因為車諾比核電廠的失敗(由核電廠人員有意識的觸發),後來則是因為在核能經歷復甦之際,半路殺出一個日本海嘯。雖然在福島,沒有人死於輻射,但核能的反對者用這個意外,打造了巨大的反核活動,反對經濟上可行的核能發展。

當然,就如我之前提到的,這不及於開發中國家。而且除了發電之外,新的核能技術有更廣的用途。這些技術不僅能以加熱為目標產生熱能,也就是產生工業過程用熱(process heat),也能將溫度提升到能有效進行含水裂解(hydrous pyrolysis)的程度。而含水裂解能創造最具有前瞻性的燃料,也就是氫。這所有的一切有可能在不排放二氧化碳到大氣中的情況下做到。

這些新解決方案的優勢就是被動安全,一個反應爐的核心不會再因為沒有冷卻劑而熔毀。雖然我們是第一世界,但我們已經開始落後。

最近有數份關於氣候變遷的報告出版,都明顯地指出,世界需要把核能當作唯一能真正避免氣候變遷惡化的手段,發展核能挽救危機。一份由國際能源署(International Energy Agency)於今年年初提出的報告,以不偏私且平衡的態度,強調了要大力發展核能的需求。但最讓人吃驚的,或許是最近由政府間氣候變化專門委員會(Intergovernmental Panel on Climate Change)發布的研究。依據該研究的看法,在所有最後能限制平均溫度上升的情境中,就屬高度發展核能最有效。

或許現在是時候考慮改變歐盟政策,並把「再生能源」換成「乾淨能源」了?

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Viewpoint: There is no Holy Grail of energy - World Nuclear News
世界核能新聞---世上不存在能源聖杯


譯者:雷景名
核能流言終結者成員
對語言與歷史有興趣的翻譯工作者

經濟學人──髮夾彎來囉:購買核燃料再次流行,投資基金與發電廠共逐一塊鈾!

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麥金泰爾合夥企業(McIntyre Partnerships)這家紐約的避險基金,正常情況下就買賣股票和債券而已。但於12月3日,它告訴投資人,它正在買入一項大宗商品:鈾。合夥企業的創辦人克里斯‧麥金泰爾(Chris McIntyre)說,這個「輕微的異常狀況」是合情合理的,因為這種金屬的價格的復甦力道令人印象深刻。鈾的現貨價格自四月以來,已經漲了41%,逼近兩年以來的高點(見圖),在此之前供給面終於達成早該做的減產。

鈾在2011年的福島核災後失寵,該核災導致日本和德國關閉核電廠,並讓其他地方緩建核電廠(鈾,或由鈾合成的鈽,是必要的核燃料)。但依據UX顧問公司(UXC)的數據,即便近來價格上漲,鈾來到1磅29美元的價位(1公斤64美元),價格還是比2011年的高峰低了60%。今年或許四分之三的鈾產出的生產成本,會比這個價位還高。

鈾礦開採商的減產反應來的緩慢,是因為大部分的鈾銷售量,都由2011年以前的長期合約綁定,現貨價格對銷售幾乎沒有什麼影響。然而那些合約慢慢要到期了。很少合約會撐過2020的。生產者「終於在表示一些責任感了」,最大礦業公司之一的一位高管這麼說。

最大鈾生產商哈薩克國家原子能公司(Kazatomprom) ,在12月承諾要減產20%。 它的加拿大對手公司卡梅科(Cameco),接著說它要閒置位於薩斯喀徹溫省 ,全世界最大的鈾礦區,減少全球供應量11%。卡梅科現在靠在現貨市場上買鈾,以履行現行的合約。一家澳洲公司,帕拉丁能源公司(Paladin Energy),已經破產。但與此同時,消費量正往上爬。今年的全球核能發電量終於回到福島前的水平。供需再一次接近平衡。

鈾價也受買入持有投資工具的支撐,例如紐約的鈾交易公司(Uranium Trading),和倫敦的黃餅公司(Yellow Cake),兩家都在大撒幣。黃餅這家五個月前上市的公司,現在看到它第一桶鈾的價值漲了超過三分之一。避險基金也重新回歸。整體而言,今年到現在為止,各路基金占了現貨市場交易量的16%。隸屬鈾能源(Uranium Energy)這家美國公司的史考特‧梅爾比(Scott Melbye)說:「它們正在火上澆油。」

可是避險基金是善變的。UX顧問公司的強納生‧辛茲(Jonathan Hinze)表示,2007年它們進入市場的時候,把鈾價抬到一磅136美元。它們金融危機後的撤退導致價格崩盤。

不過長期趨勢現在卻是清晰的。全球需求在2035年以前,預期將漲44%。中國大陸有19座核子反應爐正在興建,另外還有41座正在規劃中。印度正在建6座,還考慮再建個15座。沙烏地阿拉伯正尋求把它的頭兩個建案包出去。埃及、約旦、土耳其和阿拉伯聯合大公國,都宣布了新的建廠計畫。這些核電廠都會需要新的礦藏。黃餅公司的老闆安德烈‧立本柏格(Andre Liebenberg)估計,如果要開發這些新礦,現貨價格必須漲到50到60美元的價位。

更高的鈾價對顧客來說,不是什麼值得擔心的事。燃料成本佔核電廠營運成本的比重,遠小於它佔燃煤或燃氣電廠成本的比重。比較令進口國擔心的,反而是供給量是否安全無虞。在11月26日,中國國核海外鈾資源開發公司(China National Uranium Corporation)這家國營公司,買了一座納米比亞的礦區,確保自己能拿到全球3%的產出。這顯示中國大陸認真看待這個問題。美國政府則在考慮是否要以國安名義,去限制進口,支持國內生產。

不過大出口國,例如供應了全球五分之二產出的哈薩克,則是樂觀以對。大家對鈾的需求非常不受價格影響。如果鈾變得更貴,他們應該可以魚與黃餅兼得。

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Buying nuclear fuel is back in fashion - U-turn
經濟學人---髮夾彎(購買核燃料再次流行)


譯者:雷景名
核能流言終結者成員
對語言與歷史有興趣的翻譯工作者

經濟學人──電力的權力鬥爭:德國領導歐盟能源轉型,但帶給鄰國高昂代價

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在去年11月於波昂召開的聯合國氣候峰會,有些美國人想出了自己回應川普決定退出巴黎協議的方法。在主要會議大樓外,他們搭起帳篷,藉以容納來自20個州和110個城市的吵雜聯軍,並打著「我們仍然堅守」(We are still in)的旗號。有些非美國的會議代表覺得這個邊緣活動比氣候會談更讓他們感到安心。因為這顯示,即便沒有川普和美國聯邦政府,美國的地方社運人士仍然堅守著協議的精神。

歐盟和中國大陸,正以各自的方式,逐漸肩負起美國在氣候領導上的衣缽。然而,要完全挑起美國留下的重擔,依然是艱鉅的任務(見文:Switching to renewables will not be as rapid as many hope - Word of warming)。現在歐盟的計畫最為大膽,它想要領導轉向使用乾淨能源的轉型過程,目標是在2050年以前,將自己的排放量,從1990年的水平,往下削去80到95%的溫室氣體。這意味著它的能源系統幾乎要完全去碳化。德國認為它在2000年發起的Energiewende(能源轉型)所帶來的經驗,讓它有資格幫忙引領世界擺脫化石燃料。但不是它所有的鄰居都喜歡它提供的模式。

先從天然氣開始講吧。在接下來幾十年,德國有可能要仰賴進口的天然氣,因為它逐步淘汰核能和燃煤電廠,又引入更多風力和太陽能發電的電力。歐洲其他地方的天然氣儲量正在下降,比如說荷蘭的狀況就是這樣。所以俄羅斯天然氣工業股份公司(Gazprom)這個俄羅斯能源巨頭,在5個跨國能源公司的支持下,開展一項工程,鋪設一條潛下波羅的海的新管道,把天然氣送到德國。這條管道就叫北溪天然氣2號管道(Nord Stream 2)。2號管道在2019年以前,會把俄國對歐洲的供氣能力提升一倍,也會取代走烏克蘭和斯洛伐克入歐的同志弟兄管道(Brotherhood pipeline)的大部分供氣能力,進而減少兩國的過路費收入(見以下地圖)。

北溪天然氣2號管道高度影響歐美團結。歐洲議會稱這條管道會增加歐洲對單一輸氣路線的依賴性,對能源安全有害。美國外交官說它讓歐洲暴露在被俄國用供氣問題操縱的風中,就像烏克蘭之前一樣(這條路線也會損害美國想出口更多液化天然氣到歐洲的策略,但這些外交官對此閉口不談)。外交政策的鷹派人士相信,它會增加俄國對歐洲經濟的影響力並削弱烏克蘭。

俄國和德國則反駁,稱這條管道只是一個單純的商業冒險活動。管道的支持者並不將之視為俄國潛在的鎖喉工具,反而認為這讓俄國與歐洲綁得更緊了,因為貿易會增加彼此的互賴。但這個計畫已經在德國和它的東邊鄰國間產生了嫌隙。

同樣的情況也發生在Energiewende上,凸顯再生能源在溢出邊界後,令各國意見分歧的效果有多大。德國一開始只把衝刺風力和太陽能發電的規模完全當成家務事。在2011年日本福島核災後決定廢核,也是針對國內一個根基深厚的遊說團體的回應。德國在增加再生能源的時候,並沒有徵詢過鄰國的意見,即使它的電網跟其他很多國家的能源系統是相連的。

外交政策上的影響自那時起變得更加廣泛。即便有了北溪天然氣2號管道,再生能源依然是德國減少對進口化石燃料依賴的策略之一(它大部分的煤和石油都來自俄國)。此外,德國也希望Energiewende能在乾淨能源科技上帶給它全球性優勢。舉例來說,西門子在風機製造上已經成為了全球龍頭。

但是風能在德國北部地區快速擴散,又缺乏傳輸線路將電力導引到更南方的工業中心,已經讓人頭疼。挪威斯塔萬格大學(University of Stavanger)的托馬斯·薩迪克(Thomas Sattich)就寫到,當風吹的強勁時,多餘的再生能源電力就會被推向鄰國,例如波蘭、捷克還有荷蘭,阻塞它們的電力系統。過多的再生能源也會壓低批發電價,不利投資。

連上電網

處理此類問題的最好辦法,就是促成更多的跨國界合作,並架設更多高壓電纜。歐盟執委會即將完成數項法規包裹,藉以重新設計歐盟的電力市場。一月時,歐洲議會的議員也提議增加歐盟再生能源比重的目標,要在2030年以前增加到35%。

挪威因為坐擁豐沛且不間斷的水力發電資源,想要扮演歐洲「綠色電池」的角色。它也是有參加北海國家離岸電網計畫(North Sea Countries’ Offshore Grid Initiative)的北海十國之一,這個計畫旨在創造一個區域性的超級電網。歐盟執委會的米格爾·阿里亞斯·卡涅特(Miguel Arias Cañete)說這種程度的互通連結是必須的,如果大家要達成再生能源佔比35%的目標。但他也提醒,地方社區會反對巨大醜陋的電纜線,國家電網的營運商也會反對交出自主權。執委會想必有時候很希望擁有中國大陸官員對能源政策的那種控制權。

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Europe tries to lead the way on clean energy - Power struggle
經濟學人---電力的權力鬥爭


譯者:雷景名
核能流言終結者成員
對語言與歷史有興趣的翻譯工作者

華爾街日報──德國綠能的爐心熔毀:承諾選民一場良性的革命,但卻給了煤和高電價

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美國的氣候變遷社運份子會指著歐洲,尤其是德國,當作綠能道德的典範。但他們觀察梅克爾的政治搏鬥時應該看得更深入些。此際梅克爾在柏林試圖籌組新政府,而梅總理得在自己邁向失敗的能源革命的經濟輻射塵餘波中匍匐向前。

柏林上個月承認它無法達成2020年的碳減排目標。現在碳排跟1990年水平相比,只減少了不到30%,而不是梅克爾承諾的40%。在2030以前減少55%幾乎篤定遙不可及。

儘管付出了天文數字的代價,梅克爾還是失敗。具一項估計顯示,公司和住家在2000到2015年間,電費支出多了1250億歐元就為了補助再生能源,這還不包括數十億元的其他施捨。德國人加入丹麥人的行列,支付歐洲最高的住宅電價。德國的公司在工業用戶中,也支付著接近頂級的電費。這是梅克爾在9月大選中表現不如預期的一個大原因。

柏林自2000年以來,一直大力補助再生能源,主要透過上網電價補貼,要求電力公司以高於市價的價格購買再生能源的電力。梅克爾在2010年時讓整個舉措超速前進,引入 Energiewende ,也就是能源轉型。

計畫的中心就是提高減排目標,但德國眼看就要與這個目標失之交臂了。這個目標超過了歐盟其他國家的承諾,它們只要在2020以前減20%就可以了。這項政策也應該要將總能源消耗,在2050年以前,降至2008年水準的50%,而用電量就得減少25%。那對工業化國家來說,已經是夠高難度的了。但梅克爾接著在2011年把事情弄得更困難,在福島核災後草率承諾要在2022年以前逐步廢核。

能源轉型的狂熱擁護者說這項政策雖然遭遇問題,但正不斷取得成功。這說的不算錯,如果你的標準是丟夠多的錢到水里,總會有些錢露出水面的話。舉例來說,就裝置容量而言,再生能源已經幾乎能和傳統發電方式平起平坐了。

然而很多容量都被浪費了。只有三分之一的德國電力真的是從再生能源來的。柏林大力投資風力和太陽能,這些能源在德國部分地區很容易取得,但這些地方最不需要電力,德國北方尤其如此。因此德國又需要花一大筆錢蓋輸電線路,把電傳到南方的工業地帶。

其他的成本和風不吹,太陽不露臉時的供電問題有關,而這種情況在德國還經常出現。需要來當救援的傳統電廠絕大部分都是燃煤電廠,德國到現在有大概40%的電力還得仰賴燃煤。

天然氣比較乾淨,而且電廠容易升降載。但天然氣比煤更貴,而且日間尖峰時刻這種天然氣最能收回投資成本的時候,恰巧也是電力公司更有可能被要求要買價格過高的太陽能的時候。

因此,天然氣現在只佔了德國電力的9.4%,2010年的時候反而還略微超過14%。依據上個月美國能源資訊管理局(U.S. Energy Information Administration)的一份報告,天然氣佔美國發電量大約30%,而由煤轉氣可以解釋美國自2005年以來大部分的碳減排成果。德國家庭每度電要付將近36美分,美國平均是13美分。

這也難怪選民要反彈。民調顯示,德國人理論上喜歡環保,但問到家庭能源成本時又是另一回事。右翼的德國另類選擇黨(Alternative for Germany)贏得令人驚訝的13%選票,有部份是因為它承諾立刻終結能源轉型。一份來自萊布尼茲經濟研究所(RWI Leibniz Institute for Economic Research)的研究發現61%的德國人,每度電甚至不願再多付一歐分資助更多再生能源。

這讓梅克爾的執政聯盟組成談判陷入一團亂。她未來可能的夥伴綠黨,就想要加大能源轉型的扭曲,要禁煤,一開頭就要關20座最具汙染力的電廠。梅克爾中間偏右的基民盟最多願意關10座,承認關更多的話,2022廢核後會扼殺能源經濟。

不論她最後談出什麼結果,德國選民明顯想要梅克爾對自己綠色抱負的減碳成本誠實以對。如果她再繼續往飛漲的能源成本和骯髒的燃煤發電衝,就準備看著選民2021年搞另一場反抗吧。

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Germany’s Green Energy Meltdown - WSJ
華爾街日報--德國綠能的爐心熔毀


譯者:雷景名
核能流言終結者成員
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大西洋月刊──州際能源公路:一個國家級的電力傳輸系統可以減少發電廠80%的碳排

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在2008年2月的一個寒冷夜晚,西德州呼嘯的大風驟然消退為徐徐微風。在那個時點,德州風力發電的電量,幾乎比其他任何一個州都要多。但那夜風速掉的比之前預測的還要低很多,而且居民因為天冷調高了他們的暖氣。負責調度德州絕大部分電網的人意識到,他們面臨一場危險,或至少超窘,大停電的風險。他們宣布緊急狀況,切斷了對好幾個工業大戶的供電。90分鐘之後,備用的發電機進場,電力恢復供應。德州電力可靠度委員會(Electric Reliability Council of Texas)的女發言人之後解釋狀況時說:「風當時停了。風停很正常的。」

對啦,是很正常,一些批評者同意她說得沒錯。但你依賴風力,那就會是問題。同樣的情況或多或少也適用於陽光。天氣不會遵循命令,而且規律可能無法預測。隨著該州計畫急劇擴大風力的使用,一個記者寫道:「這個問題只會讓德州越來越頭大。」

8年過去了,這個問題正讓美國越來越頭大。2015年8月,歐巴馬總統宣布了潔淨電力法案(Clean Power Plan),電廠因此被要求在15年內,將他們二氧化碳排放量從2005年的水平削去32%。如果不從用煤轉型成用更乾淨的能源來源,這個目標幾乎不可能達成。最高法院已經暫止歐巴馬的計畫,要等更低層的法院對諸多法律挑戰做出判決。但能源專家認為這個計畫,或像這個計畫的方案,以後一定會生效。未來的環保憂慮及因此而生的管制法規,或許會讓更龐大的減排量成為必要。比爾蓋茲就認為,為了要真的處理全球暖化危機,碳排要快點減少100%。

這讓可靠度的問題比以往更加迫切。因為風和太陽是善變的,電廠用更髒的能源像煤和天然氣當備用能源。如果我們最後真的想讓我們所有的能源,或至少絕大部分的能源都來自再生能源,事情必須有所改變。就像比爾‧蓋茲11月告訴大西洋月刊的一樣,「我們需要一個能源奇蹟。」蓋茲正投資數十億美元,在聽起來像艾西莫夫(Isaac Asimov)小說內容的計畫上,例如用泳池大小的電池儲存再生能源,或用太陽光製造液態燃料的技術。

但在過去兩年,研究者已經想到了另一個可能的解決方案,這個方案看起來幾乎簡單到不行。風總會在某個地方吹,太陽總會在某個地方照耀。如果我們可以把整個國家連到一個特殊的電網上,讓電力公司在任何時候都能取用再生能源,那我們不就擺脫了,或至少減輕了可靠度問題。

最近一份做出此種論據的知名論文,是在1月,由美國國家海洋暨大氣總署(National Oceanic and Atmospheric Administration)和科羅拉多大學波德分校 (University of Colorado at Boulder)的研究者發表的。克里斯多福·克拉克(Christopher Clack)和同事們打造了一個模型,預測把各種能源放入電力系統時會產生的成本。當他們加了一條限制,也就是不能用煤的時候,他們發現最便宜的選項,包含能把太陽能和風力產生的電力輸送到全國任何地方的電網。我們還是需要其他科技才能完全排除排碳燃料,這些科技或許來自蓋茲想像的奇蹟,但新電網就能讓我們大躍進,在15年內減少發電廠最多80%的碳排。

克拉克說,這個結論似乎讓一些能源專家訝異。長途輸送風力和太陽能電力無可避免會在傳輸過程造成一些耗損,而且連結美國大部分地方的交流電(AC)電纜的長途傳輸的效能,比直流電(DC)電纜來的糟。這份報告假定電網是用直流電,而不是交流電。直到最近,對高電壓直流電電纜的大規模投資都非常少見,這有部分是因為變電所將高壓直流電轉變為可用電的科技成本不斐。不過這個模型發現,如果你打造一個全國性的電網,那規模經濟就會出現。簡言之,擁有長途有效運送電力的電纜的好處,超過變電的成本。但克拉克說:「人們之前假定儲能是關鍵,或者核能是關鍵,但我現在認為,贊同『僅僅是改變再生能源移動的方式,今天的電力系統就可以長足進步』的人更多了。」

這個假設的電網讓人想起,德懷特·大衛·艾森豪(Dwight D. Eisenhower)在1950年代捍衛的州際公路系統。在那個時候,美國由州和地方政府建造的狹窄道路散漫的連結在一起。艾森豪預測,汽車很快就會到處都是,所以他簽署了一條法律,核准資金投入大幅擴張美國公路的計畫。這個方式事後證明是先知先覺。克拉克的願景看起來跟這很像。所以為什麼我們不投資新電網做電力傳輸,仿效艾森豪給汽車旅行做的投資呢?

這個答案大幅揭露了美國自艾森豪時代以來是如何改變的,不管是政治上還其他方面。創造一個像克拉克的電網看起來非常有可能要由聯邦立法。能源部可能被賦予研究電網該如何建造的職責,聯邦能源監管委員會(Federal Energy Regulatory Commission)則會決定要在哪佈線。接著就是工程競標程序,開發商爭著要建造部分電網,而成本他們預期能回收,可能的方式是向電力公司收取費用,然後電力公司再把費用轉嫁到他們的顧客身上。

不難想像挑戰會一個接一個出現,如果你仔細思考這個情境。現在由共和黨領導的國會,對大型基礎建設計畫沒有顯露什麼興趣。纜線在經濟(和政客)靠煤和天然氣公司維持的州可能會遭到反對。甚至在那些支持再生能源的州,都傾向偏好讓電力是在自己境內產生。地方的電力公司也抗拒被聯邦政府呼來喝去。

但我們假設一下政府和電力公司找到方法,彼此同意全國電網應該興建好了。即便如此,開發商還是會面臨不願自己房地產被一分為二,或他們的景觀被醜陋電纜破壞的地主的反彈。阿揚·伯斯(Anjan Bose)是個電力系統專家,任教於華盛頓州立大學( Washington State University),說中國和印度有在做克拉克推廣的事,可是他們的政府體制趨向中央計畫。他聽到克拉克的研究時,就認為這在美國不可能,他告訴我:「我的第一反應是『祝他好運』。」

就算先把政治和鄰避主義擺到一邊,美國和那些亞洲國家還有另一個不同之處。那就是印度和中國的能源需求因為工業化上揚,但美國正在失去工廠,不是得到工廠,而能源需求在未來幾年預期是幾乎平坦的。中國和印度需要更多傳輸纜線,但在美國這個支持新纜線論點很大部分是環保為主的地方,需求論就很難成立。當然,電力公司如果要符合聯邦和州立管制法規,勢必要用更多再生能源,但大家似乎希望,其他比較不需要電力公司和他們的客戶付錢的科技,能帶我們到達彼岸。

有些專家建議,既然要弄出一個國家級的計畫這麼困難,縫縫補補一個逐步拼成的零散系統是比較好的賭注。那些老舊、磨損的傳輸線纜,包括交流電電纜在內,可以被升級,我們也可以蓋幾條關鍵的區域電纜。但即便只有這樣,事情也不容易。乾淨線路能源夥伴(Clean Line Energy Partners)是休士頓的一家開發商,努力了好幾年要蓋4條州際直流電纜。但工程能緩步進行。這有部分是因為地方反對。乾淨線路的總裁邁克爾·斯凱利(Michael Skelly)把這種補丁式的做法和克拉克的願景相互比較後,告訴我:「我認為全國式的電纜會好很多。」他覺得如果有聯邦政府在國家級的計畫背後加持,像他公司一樣的公司們,或許就能遇到比較少的地方反彈,或至少更能訴請聯邦機構幫忙解決。

所以追尋奇蹟的旅程只能一直摸索。在佛羅里達州的塔拉赫西,該市電力系統的總合規劃管理人大衛·拜恩(David Byrne)告訴我,數十年來他的城市幾乎完全仰賴天然氣。但大家預期的管制法規和城市居民的需求,近來讓拜恩和他的同僚們投資再生能源。他們正興建一座太陽能電廠,這是塔拉赫西的第一座,就蓋在市立機場的土地上。但發出的電只會占城市能源需求的2%,而拜恩預期要找到夠便宜的土地,有意義的增加只使用太陽光的電力數據,是困難的。所以拜恩也尋求風力。問題是在佛羅里達,就是沒有多少風。之前塔拉赫西和乾淨線路簽了諒解備忘錄,要把風能電力從奧克拉荷馬州的鄉下傳過來。那條纜線剛得到能源部的重大支持,但乾淨線路要破土之前還得越過一些障礙。

拜恩指出:「那些我們想要的能源資源,似乎都位在真的沒人住的地方。」只要私人的、區域的工程繼續受阻,還有克拉克的願景繼續只存於紙上,這句話就會一直成立。

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A National Energy Grid Could Reduce Power-Plant Emissions by 80 Percent - The Atlantic
大西洋月刊---州際能源公路


譯者:雷景名
核能流言終結者成員
對語言與歷史有興趣的翻譯工作者

能源大小事──綠色神話與歐洲的高電價

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歐盟的住宅電價與再生能源的人均安裝程度有連動關係。數據顯示再生能源越多會導致電價越高。而大家認為再生能源廉價的觀念是我們會討論的五個綠色能源神話迷思之一。

幾個禮拜以前,在瓦特怎麼樣(Watts Up With That?,WUWT)發文的威利斯·埃森巴赫(Willis Eschenbach),以及在保羅·霍姆伍德(Paul Homewood)那發文的喬納森·德雷克(Jonathan Drake),做了一張我會在下面重現的圖,顯示了數個歐洲國家中,住宅電價和再生能源人均安裝程度間的關係(此處的再生能源就是風力和太陽能)。我之前認為這是我那這陣子看過最有趣的圖表之一,並想寫一篇關於這張圖的文,但是戴夫 ·拉戴里奇在茱蒂絲·柯理(Judith Curry)的網站寫了篇文,搶先我一步。

那麼為什麼我現在認為這很重要,而我們為此又需要另一篇文呢?這個嘛,這是因為大家認為再生能源廉價的觀念,已經成為數個嵌入大眾心底的綠色能源神話迷思之一。歐巴馬總統明顯地相信再生能源是廉價的,而且拓展再生能源供應,是國際貨幣基金和歐盟向希臘建議如何治癒經濟困境的藥方之一。我也已經從那些靠兜售再生能源硬體維生的人那邊聽到好幾次:再生能源降低了歐洲電價。但我恐怕在圖一中找不到什麼證據能支持這個觀念。那麼,事實是什麼?

圖一:Y軸顯示從歐盟統計局取得的2014年下半年的住宅電力價格。X軸則是從BP的2015年統計評論中取得的風力加太陽能的裝置容量,用人均瓦數(W)歸一化,人口數據用的是2014年的聯合國報告

在數個不同的國家中,決定電價的變數非常肯定不止一個。然而,要否定這個結論是不可能的,亦即,有最高再生能源滲透率的國家,會有最高的住宅電價,並且高價非常有可能,或多或少,是由再生能源的高滲透率造成的。這些以及與此有關的數據,我會在本文的後半部詳細討論。

綠色神話

大家認為再生能源廉價的觀念,業已織入一個龐大的綠色謊言之中,而這謊言蘊含數個綠色神話迷思,正在殘害我們的社會、我們的制度,還有我們思考以及合理化問題的方式。暴露這個能源謊言,一直是「能源大小事」存在的核心意義之一。綠色神話這個主題我未來幾個月後還會再回來討論。以下是一些重大能源神話迷思的極簡摘要。如果讀者還想再加些什麼,可以在留言區盡情發揮。綠色神話迷思都有一個常見的特色,那就是這些神話都有一絲真實性,但在綠色神話中,這一絲的真實性被拱成能完全代表綠色能源的事實真相,並被用來做出虛假的論點,不是被用來挺再生能源,要不就是用來反對其他替代方案。

神話迷思一:核能不安全

就我目前所知,在民用核電廠中,到現在都還沒有出現過輻射相關的死亡(請注意車諾比是個軍用反應爐)。核能被正常化用以發電後,就是地球上最安全的發電形式。但是兜售綠色神話的人,卻成功的讓這個最安全的發電方式籠罩恐懼的氛圍。

就像飛行一樣,核能是個高風險,有高可靠度的產業。雖然一直都有上百人死於空難,但我們還是繼續搭飛機。而民用核電廠雖然有無瑕的安全紀錄,但有很多國家背棄了它。這令人感到驚訝,因為核能是唯一一種可以低碳供應我們現有社會型態電力的發電方式。照現在的方式過日子可不是綠色環保計畫的一部分。

神話迷思二:化石燃料受到高度補貼

沒錯,在特定國家,石油和天然氣的價格的確受到政府補貼,在整個石油輸出國組織都是這樣。這些政府補貼燃料價格、電力價格,還經常補貼食物價格,避免他們較窮困的人民受到國際市場高價傷害。

而政府付給化石燃料公司生產公司的補助金,小到不存在。事實上,正常情況下,是化石燃料公司付出高稅金,並且相當高度的補貼所在國政府,剛好跟綠色神話迷思宣稱的相反。

在所有經合組織國家(OECD)中,反而是再生能源受到高度補助,消費者付出相當於對能源使用課稅的徵收費用補貼再生能源電廠。因此之故,我們是再討論兩個完全不能相提並論的機制。因為現實正是這個神話迷思的反面。[1]

神話迷思三:地理上的分散能弭平風能和太陽能的間歇性

毫無疑問,太陽和風總是能照耀和吹拂某地。而且如果用高效能但昂貴的高壓直流輸電電纜連接,電廠地理上的分散的確能幫忙弭平間歇性的電力供給。然而實際數據顯示,在一個合理的地理規模下,例如像歐陸,地理分散帶來的幫助微不足道。事實上,一般而言,當太陽照耀時,全歐陸都是白天,而當風吹拂的時候,每個地方可能都在吹風,因而創造龐大的再生能源剩餘。這些剩餘都得有人買單,但沒辦法使用。[2, 3, 4, 5]

神話迷思四:結合不同的再生能源來源或可順暢電力供給

這又是同樣情況,在案例中,這有可能是對的。早上的風能會接著由中午的太陽能遞補,接著午後的潮汐高潮會在後面接棒,這或許可以創造一種偽連續性。但是同樣有可能發生的是中午有強勁的海風,剛好日正當中又碰到高潮,創造龐大又無法控制的再生電力供給突起,除了抑制別無他途。[6]

神話迷思五:再生能源(風能,太陽能和潮汐能)是廉價的

我不知道已經聽過幾次有人說再生能源正在降低歐洲的電力價格。這個神話迷思誕生於一種市場機制,再生能源電力過度供給時強壓電力現貨價格。昂貴的再生電力讓所有電力的價格都壓得很低,因此電只能賠本賣。

這個神話迷思推銷的實在太成功了,就連歐巴馬總統似乎都信了。

經濟學不是我最強的項目,所以我不太確定價格制定和帳單計算實際上是怎麼運作的。但有一件事情我知道,那就是區分成本和價格是重要的。再生能源電廠的成本加獲利都得到政府保證,不管現貨價格長怎樣。而且不管現貨價格長怎樣,消費者都得買單。到頭來總得有人悶著蒙受損失,所以我在猜,這些我們都知道身陷困境的大能源公司,想必就是苦主。畢竟,讓這些公司無法營業的確是綠色環保人士反資本家計畫的核心要務。

歐洲的高電價

這就是我覺得圖一中的那張圖能非常簡易描繪再生能源滲透率和歐洲電價關聯,會非常重要的地方。我坐在這邊都已經可以聽到綠色神話傳播者在那裏說,關聯性未必意味著因果關係,而這的確是有一絲真實性的說法。但他們忘了指出的是,相關性往往是由兩個畫出來的變數的實體共變造成的,在這個例子中,更高的再生能源滲透率導致更高的電價。這對任何人都應該不足為奇才對,例如:

1.跟天然氣相比,每吉瓦裝置容量資本成本高[7]
2.設備維護成本高
3.低負載因素
4.補貼成本高
5.維持百分之百的備用電力設備成本高
6.負載均衡成本高
7.電網升級成本高
8.儲存設備成本高

這些成本會被低續生成本抵銷,但不會被完全消除,而且扣除這些零零總總的東西之後的影響方向是清晰的。再生能源的高滲透率導致高電價。艾德·霍金斯在他優秀的報告中提供了這些成本如何縫合連結的清晰圖像。

你或許會經常聽見這樣的論點,就是風力很快就能天然氣競爭,而太陽能板的價格正在下降。但如此宣揚的論點只關注安裝設備的資本支出和效能,忽略上列詳述的所有附加系統成本。

圖一:Y軸顯示從歐盟統計局取得的2014年下半年的住宅電力價格。X軸則是從BP的2015年統計評論中取得的風力加太陽能的裝置容量,用人均瓦數(W)歸一化,人口數據用的是2014年的聯合國報告

在圖一中,歐豬五國會用紅色特別標記,而且有趣的是,戴夫·拉特拉奇(Dave Rutledge)也觀察到這些國家有高債務(不永續),而且經濟苟延殘喘。暗示再生能源或許導致這些國家經濟停滯,當然是糟糕的過度簡化,特別是因為歐洲最成功的經濟體中德國和丹麥佔了其中兩名。但我認為我們可以得到一個結論,那就是強健的經濟體可以抵擋再生能源滲透率的壓力。而我也認為我們結論說,歐豬五國的高電價就像是對能源使用的稅或是附加費,而這對經濟是有傷害的。我們可能目睹了一次資本的大規模錯置。錢本來可以花在促進經濟成長的地方,但卻花在了破壞電網穩定的行動上,而且還用課稅懲罰了歐豬五國的人民。

戴夫·拉特拉奇暗示,這張圖的截距可以顯示出完全沒有再生能源的系統的電價會是多少,而圖一暗示是每度12.3歐分。我則想要嘗試並估計百分之百都用再生能源的系統的電價長怎樣,我重新繪製了審視風力加太陽能消耗佔總體電力消耗比例的數據(圖二)。假定兩者之間的關係為線性,那預測價格是每度55歐分,雖然這的線性關係不可能是有效。這比今天的低再生能源系統電價貴4倍。我則要說現實情況會更貴,因為如果廉價的燃氣聯合循環渦輪平衡服務減少,再生能源系統的電價或許會呈指數型增加。

圖二:這張圖以圖一做變化,風力加太陽能的消耗佔總體能源消耗的比例畫在X軸上。線性推導到百分之百顯示百分之百用再生能源的系統的電價是每度55歐分。德國在這張圖中與眾不同,不再排在丹麥附近。這或許是因為德國的風能負載因素更低,這可能也反映了德國的風力出口或限制。

圖二還揭露了一個德國不再坐落於丹麥附近的違常現象。部分的解釋是德國在風能數據中坐落於低效能的趨勢上。丹麥和英國則有比較高的效能趨勢(負載因素更高)(圖三),這或許反映了那些國家離岸風力比例更高。離岸風力的成本當然更高,但此話留做以後分解。還有另一個解釋是德國鋪設太陽能板更多,但負載因素比風力還低。德國佬不是癡迷追求效能嗎?到底怎麼了?

圖三:風能消耗對上特定歐洲國家的裝置容量。這個趨勢的時序是2000年到2014年。丹麥和英國都有顯著的離岸風力規模,負載因素趨勢都比德國更高。兩邊的差異還滿巨大的,前者幾乎是後者的兩倍產能。德國最近的歷史或許顯示了出口或者是限制,因為BP只提報了消耗,沒有生產。

最後,我們經常聽到,核能除了危險,還很貴。這又是另一個神話迷思嗎?在圖四中,我畫出了人均核能電力對上電價間的關係。使用很多核能的法國,瑞典和芬蘭都有著西歐最低的電價,而低核能的德國電價最高。我言盡於此!

圖四:類似圖一的類比圖,但畫的是核能。核能滲透率和電價之間沒有相關性,雖然高核能的法國,瑞典和芬蘭的電價比低核能的德國低很多。

總之,上列詳述的各式能源神話迷思編織成了一則能源敘事,而這個敘述等同謊言。令人驚訝和令人憂心的是,這個謊言被英國政府,歐盟還有聯合國所接受並採納。他們似乎相信這個謊言建立在科學和工程的根據上。事實上它沒有。我們的上議院議員和科學顧問所應該提供的監督制衡都到哪去了呢?

引用文獻:

1 The Appalling Truth About Energy Subsidies
2 Wind Blowing Nowhere
3 Decarbonizing UK Electricity Generation – Five Options That Will Work
4 The Difficulties Of Powering The Modern World With Renewables
5 How Much Wind And Solar Can Norway’s Reservoirs Balance?
6 A Trip Round Swansea Bay
7 European Renewable Energy performance and costs: 2014

作者:Euan Mearns

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Green Mythology and the High Price of European Electricity | Energy Matters
能源大小事---綠色神話與歐洲的高電價


譯者:雷景名
核能流言終結者成員
對語言與歷史有興趣的翻譯工作者

電力公司絞盡腦汁找出非常態的「偏方」,至於能不能成功則要靠運氣!

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這個冬天的氣候偏暖,今年元月3日的供電備轉容量率來到3.63%,創下12年來元月份備轉容量率的最低紀錄。事實上,盤點去年全年的供電狀況,備轉容量低於90萬瓩的「限電警戒」狀態有3天,備轉容量低於6%的「供電警戒」出現了77天,而備轉容量低於10%的「供電吃緊」則高達160天。

換言之,去年一整年我們有將近三分之二的時間都是處於供電吃緊或更糟的狀態。

幸運的是,大規模限電、甚至跳電並沒有在去年發生,這全得歸功於台電公司負責電力調度的同仁。原本計畫於前年11月除役的通霄電廠三部老舊機組,全部予以延役;接著,林口電廠新一號機於去年的試運轉期間,就以滿載方式加入併聯供電;還有去年夏季經常實施的大用戶需量競價、系統短時超載運轉、以及沒有辦法公開說明的降壓、降頻措施;另外,原本排定去年十月份歲修的大潭電廠兩部機組,因當時供電緊迫而延後執行;最後,攸關核電廠安全的廠內緊急用輕油發電機也被要求加入供電

上述種種做法,有些成本高昂,有些甚至牽涉到運轉安全;而試運轉機組經常性滿載供電,不但對系統穩定性不利,亦會影響保固合約。那麼今年是不是要再重演一次去年的「找電」戲碼呢?答案是不但要重演,而且還得再加碼,至於能不能成功則要靠運氣。

因為用過燃料池已滿,核二廠一號機從上個月開始的歲修完成後,無法恢復運轉,台電公司因此打算將其燃料裝載池改建為臨時性的用過燃料貯存池,本案順利通過審查的話,核二廠一號機最快今年七月才可以恢復運轉。核一廠二號機今年歲修的時間原本排定為五月,但為因應夏季用電高峰,目前規劃實施80%降載運轉至七月。

核電之外,通霄電廠三部機組將繼續延役,大林電廠三、四號機今年加入延役至9月。此外,原本受到環保規範的發電設施每年有運轉720小時的限制,台電公司將申請提高限制時數。今年也會實施日減6時型減少用電,並緊急增購汽電共生餘電,而林口電廠新二號機也在試運轉狀態下併聯發電。

最令人矚目的則是大潭緊急發電計畫,這個規劃有60萬瓩容量的緊急發電設施成本高昂不在話下,關鍵是環評、環差障礙尚未克服,結果元月4日環保署環評專案小組果真否決了台電的環差報告,並要求重做環評。

總結而言,今年供電規劃的不確定因素太多,除非因經濟蕭條導致用電不成長,否則缺電將勢所難免。

令人扼腕的是,我們明明可以仰賴北部四部核電機組的正常運轉,避免這種捉襟見肘而且所費不貲的供電窘境,偏偏民粹政治大大凌駕了專業考量。太多便宜行事且急就章式的供電救急巧門,只是更凸顯政府目前能源政策推動的極度不周延,不僅電力公司要絞盡腦汁找出非常態的「偏方」,小老百姓更只能被迫一起來承擔可預期的缺電苦果,正是典型的將帥無能、累死三軍!


葉宗洸
國立清華大學工程與系統科學系教授

本文之精簡版刊載於2017年1月5日中國時報
葉宗洸》找電用偏方 大家賭運氣

經濟學人──環保大不易:即便有了新改革,大家對德國的能源轉型依舊存疑

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布蘭登堡過去被稱為神聖羅馬帝國的沙坑,因為這個地方土質不好,而且地處邊陲。今天,更適合它的暱稱或許是「歐盟的風場」,因為在它平坦的地貌上,聳立了不斷旋轉的風機群。 在巴伐利亞的霍勒道(Holledau)區域,無數排的蛇麻蔓依然隨著山丘起伏爬滿了大地,就像過去數百年一樣,但今天蛇麻在南向坡必須跟太陽能板共享地盤。德國的Energiewende(「能源轉型」或「革命」)已經改造了德國的鄉間地帶。

這場轉型的主要工具是一項補助再生能源的政策。德國保證投資綠色能源的投資人,他們的電力可以排在傳統發電方式之前,優先進入電網,並以固定高價收購20年。由於這樣的支持,德國電力中再生能源的比重從1990年的3.6%到去年已經有30%。但是雖然綠色能源在歐盟和美國大部分地方都有補貼,德國的補貼卻是特別慷慨。消費者要從電費帳單中支付補助金的代價,每年超過200億歐元(220億美元)。除了丹麥人之外,德國人的電費比其他歐洲人都來的多(但德國工業界可以免除部分負擔)。

因此,德國的再生能源法長久以來都需要改革。在七月,經過眾多角力後,德國國會終於修改了再生能源法。政府還是可以決定它每年想要增加多少再生能源的發電容量,以試圖減緩氣候變遷。政府的目標是在2025年以前,有40-45%的電力來自再生能源,在2035年以前達到55-60%,並在2050年以前至少達到80%。但從明年開始,付給再生能源供應商的上網電價補貼(feed-in tariff)總額,將由拍賣取代,投資人要蓋新的風場或太陽能電廠,要投遞彌封的標案文件。那些能提出最低價的投標者將會得標,而且政府只會依照他們提供的電力進行支付。(小型的裝置,像屋頂上的太陽能板之類的,將會待在將系統中。)

阿哥拉能源轉型(Agora Energiewende)這個智庫的帕特里克·格賴興(Patrick Graichen)說,這個改革是邁向市場經濟的重要一步。

但問題依然存在。地方政客,尤其是巴伐利亞的,對於一定得架設,才能將電力從多風的北方帶到工業的南方的電纜,採取一種有點鄰避又不太是鄰避的態度。這些電纜必須地下化,讓它們變得更貴。此外,新的改革沒有處理Energiewende中更根本的缺陷。第一個缺陷就是,即便再生能源在發電中的比重不斷上升,用碳排測量,整體電力生產並沒有變得更乾淨。其中一個原因就是,總理梅克爾在2011年福島核災後驟然決定在2022年以前逐步廢核(核能不會排放溫室氣體)。

雖然再生能源可以在多風與陽光明媚的日子,輕鬆地彌補失去的核能容量,但在其他日子卻需要其他能源支援。以環保而言,燃氣發電廠會是次佳選項,但它們比燃煤電廠的營運成本還高。所以德國持續依賴骯髒的褐煤,以及稍微沒那麼髒的硬煤。德國經濟研究所(German Institute for Economic Research)的克勞迪婭·肯福爾特(Claudia Kemfert)說,這給Energiewende帶來了「信譽問題」。

除此之外,Energiewende目前為止幾乎完全只關注發電事業。但是電力只佔德國能源消耗的21%,其他的能源則用在開車,開卡車和給屋子供應暖氣上。再生能源在這些部門扮演的腳色幾乎可以視而不見。電動車依然比較算是夢想行銷,而不是現實。會開著電動車清潔空氣的德國人太少了,雖然在去年福斯汽車的柴油廢氣排放醜聞之後,或許情況會改變。

在慕尼黑的智庫伊弗經濟研究所(Ifo Institute)的克雷門斯·弗斯特(Clemens Fuest)說,Energiewende這個政策有三個目標,分別是保持能源供給穩定,讓能源價格合宜,並讓能源變乾淨拯救環境,且以在1990年到2050年之間削減95%的碳排為目標。他認為「這三個目標都會無法達成」,讓德國能源轉型變成「糟糕政策的國際典範」。這或許是有點嚴厲,畢竟德國的政策已經降低太陽能板和風力科技的成本。但是要達成德國真正想要的革命,就還需要更激烈的改革。

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It’s not easy being green | The Economist
經濟學人---環保大不易


譯者:雷景名
核能流言終結者成員
對語言與歷史有興趣的翻譯工作者

經濟學人──渴求電力:欣克利角的核電爛帳凸顯了英國能源政策的缺陷

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英國政府希望在欣克利角C蓋一座180億英鎊(260億美元)的核電廠,但數個月來,濃郁的懶散昏沉籠罩此地。在最近的一個周末,警衛沒在門前駐守,數十台挖土機和推路機排的整整齊齊像是要轉售一樣。一塊掛在門口的告示展示了這個工程的核心價值。其中一項就是「了解我們已經走了多遠,我們還得走多遠,還有我們要怎麼樣走到目的地。」

事實上,沒有人知道這座全世界最貴的核電廠要什麼時候或要怎麼樣走到它的完工目標。法國承包商法國電力公司(EDF)又再一次推遲是否要繼續工程的決定,要等到9月才定案。越來越多人害怕它意圖使用的法國核能科技是有瑕疵的。已經提供了大筆補助金確保核能可以持續供電,並在未來數十年壓低碳排放量的英國政府堅稱這個工程一定會蓋下去。但只有當地村民才跟政府一樣持有這麼堅定的信念,村民們認為工程延遲是生活日常。「這裡可是薩默賽特(Somerset)。我們發明了mañana(未來)這個字,並把它賣給了西班牙人。 」一個開荒原路華(Land Rover)的女駕駛歡樂地說道。

但是欣克利角無數的工程延遲不是件小事,因為這些延遲反映了一個問題,而很多人認為這是英國能源政策中的一個危機:在這個很多燃煤電廠紛紛關閉,既存核能電廠處於生命週期最後階段的當下,英國沒有能力蓋任何一種大型的能源電廠。英國曾經是能源去管制化的典範,但現在只有在政府用補助金和其他甜頭介入市場的時候,英國才能得到它需要的電力。

在英國保守黨籍的前能源大臣大衛·豪威爾(David Howell)的《帝國相撞》(Empires in Collision)這本書中,他稱這個現象為「一個非常英國式的災難」。他責怪歐盟能源政策,以及前任聯合政府中的自由民主黨的狂熱環保意識形態,讓英國陷入停電的風險,推升電費,並讓諸如鋼鐵業這樣的能源密集產業失去競爭力。

但現任政府也同樣難辭其咎,因為它持續進行一連串的干預措施,而牛津大學的迪特爾·赫爾姆(Dieter Helm)只有半開玩笑的說這些措施讓他想起私有化之前的英國中央電力局(Central Electricity Generating Board)。自去年接任能源大臣以來,安珀‧路德(Amber Rudd)就一方面提供離岸風力新的補助金,另一方面又取消陸上風力和太陽能的補助金。她提議將2025年定為英國擺脫燃煤電廠的最後期限,而燃煤電廠目前依然提供了全國將近四分之一的電力。同樣在2025年之前,她希望能看到政府減少介入能源市場,而她同時又說建造新的燃氣電廠是「絕對必要的」。

但是在此同時,投資人對於投資大型的燃氣電廠是戒慎恐懼的,因為政府政策有太多不確定性。像欣克利角到底要不要蓋就是一例,這個電廠可以提供全國7%的電力。傑富瑞集團(Jefferies)這家投資銀行的彼得‧阿瑟頓(Peter Atherton)說,卡林顿這座在2012年獲准在曼徹斯特興建的複循環燃氣渦輪電廠,或許會是英國最後一座不靠補助金興建的大型燃氣電廠。「現在每個人坐下來就說:我們拿到一份政府合約了嗎?」他說現在的情況就是「犬牙交錯的政策和干預成了如狗食一般的爛帳,而且用狗食來描述現狀算是侮辱了寶路罐頭。」

今年英國可能會失去6,000百萬瓦的發電容量,這幾乎是欣克利角預計的3,200百萬瓦的兩倍。這可能會導致數十年來最大的供給落差(見下圖)。5月6日能源部說這個落差是低化石燃料價格造成的結果,低燃料價格壓低了批發電價,損害了燃煤和燃氣電廠的獲利能力。能源部說,在正常的情況下,市場可以應付多達3小時的供電短缺。電網營運商英國國家電網公司(National Grid)會用權宜措施補足短缺。但是如果是6,000百萬瓦,那麼時間長度會增加到38小時,能源部表示。

因此能源部出台了一套以市場為準的補助金計畫,以取得暫時供電為目標,避免用電需求最高的冬季出現停電。它在2014和2015年辦了頭兩場「容量」拍賣,要為2018到2019年的冬天,以及2019到2020年的冬天彌補供需落差。現在它又計畫在明年初辦另一場,藉以緩解2017到2018年的冬季供電問題。在5月9日,自2008年以來頭一遭,英國國家電網公司發布夏季預警,說它急需1,500百萬瓦的額外電力,因為數座電廠停擺,風力發電突降,以及其他因素全都碰到了一起。它付了一家電力營運商每百萬瓦小時1,250英鎊的價格購入電力,這是平常價格的30倍。

這樣即興的干預推升了能源帳單,而且也送了豐厚的回報給小規模柴油發電機的擁有者,這種生活樣態比較會讓人想到像奈及利亞之類的國家。持平而論,全歐洲的政府都面臨相似的發電問題(雖然很少有國家的備用發電容量有這麼小的)。再生能源去年幾乎佔了英國電力供應的四分之一,再生能源電力的成長豐沛到電力市場被扭曲了。因為它是間歇性的,所以沒風或沒太陽的時候需要有備用設施供給電力。但是有風有太陽的時候,電力又會便宜到化石燃料電廠難以競爭。

碳目標(Carbon targets)也讓政策制定者的生活更難過。保守黨政府堅持要蓋欣克利角的一個原因就是要達成它2030年的減碳目標。理想上,它應該要更依賴海底電纜,將英國與荷蘭和其他國家連接起來。去年英國有大約6%的電力是進口的。但是分析師說,今年夏天的脫歐公投,會讓海底電纜的鋪設變得更困難。

長期而言,英國或許沒有別的選項,只能一直得過且過的等到再生能源不用靠補助金,而且備用電力科技,像電池储電技術或是核能,變得更便宜且更有效率為止。現在電網的壓力因為英國虛弱的電力需求暫時減輕,因為英國的電力需求依然比2008到2009年的金融危機之前少10%。但是情勢會改變,如果更多的人為他們的車充電,而不是為他們的車加油,如果有更多人的人開工廠而不是為他們的爐火添加燃料。有最便宜且最豐沛電力的國家在這樣的未來會繁榮富庶。以現在的情勢來看,英國不會是這樣的國家。

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Power hungry | The Economist
經濟學人---渴求電力


譯者:雷景名
核能流言終結者成員
對語言與歷史有興趣的翻譯工作者

慎思高階核廢處置 解決供電不足窘境

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過去一個月以來,天氣酷熱,供電吃緊,台電的電力備轉容量率幾乎天天都落在供電警戒的橘色燈號,上個月底甚至進入了限電警戒的紅燈。除了用電量持續超越去年同期的數值,核一廠的一號機與核二廠的二號機遲遲未重新併聯發電也是主因之一。

最令人擔憂的是,核一、二廠的用過燃料貯存池皆已滿載。如果核一廠已經完工及核二廠規劃完畢的乾式貯存場,仍舊因新北市政府不願核發相關執照,而無法及時啟用與動工,那麼核一、二廠的四部機組將於明年全數停止運轉。換言之,一年之內,我們將立即短少324.2萬瓩擔任基載且無碳排的裝置容量及其11.8%的供電量。取而代之的則是兩部總裝置容量為160萬瓩的新燃煤機組,若是已延役一年的通霄電廠三部老舊機組於今年底除役(總裝置容量為76.4萬瓩),那麼明年供電窘迫的情況將更為惡化,因為退增相抵的缺口高達240萬瓩,而可以救急的大林新一、二號機的商轉時間則已確定展延至107年。

新北市政府擔心進入乾式貯存場的用過核燃料最終無處可去,將因此長留新北市,因此透過技術性的動作不讓核一的設施啟用,也不讓核二的乾貯場動工。朱立倫市長更不止一次公開宣示,在國家的最終處置場仍無著落、用過核燃料無法處理的情況下,不同意乾貯場啟用。然而,用過核燃料果真無法處理嗎?現階段如何處置最恰當?讓我們從專業理性的角度來檢視這個問題。

事實上,人類所有的活動都伴隨廢料的產生,核能發電也不例外。高階放射性廢棄物的主要來源是核電廠的用過核燃料,但相較於燃煤與天然氣發電所產出的大量煤渣與二氧化碳,高階放射性廢棄物的體積相對較小。以目前商用核電廠的運作模式估計,產出一個人一生所需電力的用過核燃料,其體積小於一個易開罐。

以目前的氛圍來看,想要在台灣本島,找尋高階放射性廢棄物的最終處置場確實困難重重,於是用過核燃料的再處理便成為較為可行的作法。經過再處理之後,不可利用的廢棄物體積成為原來用過核燃料的四分之一,其中放射性核種的半衰期也相對較短,此時再採深層地質掩埋之最終處置才是恰當的作法。至於可利用的元素可再加工後,重製為新型燃料繼續使用於發電。

另一種可行的作法,則是前面提過的乾式貯存,乾貯僅靠自然對流冷卻,有先天安全的特性,40年的貯存風險與成本極低,未來待第四代核反應器發展成熟,便可利用這些用過核燃料充當其燃料,同時對長半衰期之超鈾元素進行有的效分裂減量。值得注意的是,俄羅斯與澳洲曾先後提出用過核燃料的暫時貯存計畫,以收費的乾式貯存方式代管他國的用過核燃料,每期50年,期滿可以續約。澳洲本身沒有核能電廠,但卻願意在有利經濟發展的前提下,代管他國的用過核燃料,足見用過核燃料的乾式貯存並無安全上的顧慮。

供電吃緊的問題迫在眉睫,今年的盛暑才要開始,明年還有一個必須「剉咧等」的夏天要面對,一旦真的限電或跳電了,對於民生與經濟的衝擊將會是前所未見的。若不想天天盯著電力調度盤提心吊膽,新政府與新北市政府都要慎思。


葉宗洸
國立清華大學工程與系統科學系教授

許榮鈞
國立清華大學核子工程與科學研究所教授

本文之精簡版刊載於2016年6月29日聯合報
高階核廢處置 別剉等限電