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

原文連結

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

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