綠電最後一哩

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2018/05/09 第386期  |  訂閱/退訂  |  看歷史報份  |  能力雜誌網站

精選文章 綠電最後一哩
再生能源產業變綠金
 

綠電最後一哩
文/吳俊毅

時序接近夏天,回顧去年815全台大停電事件,今年的用電負載,似乎也不甚樂觀,根據經濟部統計,北部每年約有134億度的用電缺口,皆由中南部電廠北送支援,於是備受爭議的深澳燃煤電廠議題繼續延燒,同步更引發出「重啟核四」的選項,但先前核二廠2號機日前復出運轉卻傳出跳機事件,以及福島核災的前車之鑑,讓我們省思,難道能源的選擇就是有這2項,台灣只能挑選比較不毒的果子來滿足用電需求嗎?台灣今年的夏天不論在氣溫或者人心,恐怕面臨火氣不小的難題。而隨著「2025非核家園」時限近逼,「電從哪來」如一把懸在執政者頭上的刀,蔡英文總統認為,如果提早開發再生能源,現在就不需面對這麼大的時間壓力。

綠能便宜過石油

再生能源看似是完美的消暑供電良方,但是難免會有人質疑可行性。但其實在某些國家來說,100%再生能源供電的願望或許不再是夢想,今年整個3月,葡萄牙不只靠再生能源供應足夠全國使用的電力,還能產生額外的電力,更開始修建一條水下電纜,未來可把綠色電力出口到摩洛哥;德國在今年初也創下了全國用電100%來自再生能源的全球新里程碑。

世銀全球能源與天然資源主管普利提(Riccardo Puliti)說:「再過10到12年,我們就只會看到再生能源和這類能源儲存,不會再有其他的了。」他認為,接下來10年裡,燃煤的使用量就會大幅下降,「再過30年,燃煤會更加脫離整個能源結構」。

國際可再生能源機構 (International Renewable Energy Agency, IRENA)在年初發佈的報告指出,到了2020年,再生能源的成本就能「持續」低於化石燃料。2010年迄今,陸域風電發電成本累積下跌23%,同期間太陽能光電的成本更大減73%,而且下跌趨勢還在持續。如今全球陸域風電計畫平均每度電(KWh,即瓩時)的成本約為6美分(約新台幣1.75元),且不乏4美分的案例。太陽能發電的成本甚至可以低至每度電1美分。至於你我熟悉的化石燃料,發電成本通常落在5美分到17美分之間。

隨著科技進步,更有人利用智慧電網來監測每個家庭的能源消耗量,精準的程度可以達到每分鐘用電量。智慧電網將各家戶用電數據上網,透過數據蒐集分析,讓用戶了解自家用電習慣,電力公司則能調配電力、並搭配尖離峰時段設計電價。

變身防災救援尖兵

在台灣,除中央制訂政策外,地方縣市政府更是不可或缺的推動者,而桃園市政府更是其中佼佼者。桃園市境內有30個工業區,用電量占全國約13.6%,同時也是發電大戶,轄區內電廠包含大潭電廠、林口電廠及氣電共生廠等,而桃園市也是推動能源轉型的重鎮,像是為配合政府《再生能源發展條例》轉型目標及「前瞻基礎建設計畫」中的「千塘之鄉埤塘光電綠能計畫」,除重要濕地及景點外,市府大力推動於埤塘設置水上型太陽能光電設施,使埤塘能夠多元使用。

目前全台共有4座環保科技園區,其中,位於觀音區的桃園環保科技園區是營運績效最好的一座,也是桃園市綠電推動示範區。桃園環保科技園區於2004年經環保署核定設置,園區內共有24家廠商進駐,完工啟用發電後,將成為桃園首座百分之百全綠能光電屋頂園區,每年減碳量可達2,700公噸,相當於7座大安森林公園。

對於綠電發展,桃園市政府的下一步是什麼?桃園市政府經濟發展局局長朱松偉說:「除了推展離岸風力發電,市府也將規劃並輔導偏鄉地區(復興區)設置示範展示區,建立防災型能源自主系統,希望在發生風災、道路中斷時,能適時提供即時電力來源,加強救援效率。」

資金不再是問題

不只企業投入太陽能發電業務,民間也看好賣電商機,搶賺綠能財。不過,太陽能發電牽扯到基礎建設的重建,大型企業自有資金充裕,但對於太陽能電力發展上中下游中小型業者來說,單一個案動輒幾億元起跳的資金缺口就像壓在他們心口上的大石頭,只能向銀行求助!

合作金庫長期扮演台灣中樞金融機構角色,從早期的農漁業到製造業、房貸與不動產業、科技業等發展可說無役不與。而綠電貸款推出多年,不少銀行加入承做行列,合庫的競爭優勢為何?企業或民眾又該如何選擇適合自己的貸款銀行?參考基準是利率、成數還是其他?對此,合作金庫商業銀行副總經理戴燈山認為,放款利率與核貸成數各家銀行業者大同小異,對企業或申貸民眾來說,也許不是最重要的考量點,「除了成數與利率,銀行可否提供『One More Thing』更重要,比方銀行的可信賴度、好感度、可靠度、親和力等都可能是重要關鍵,但光憑這些也不能做到所有生意。以綠能產業來說,估價、台電饋線、投資效益、投資成本都需要整合與核算,這部分就事涉專業。」

把鏡頭轉到台灣本土的綠能產業,我們就不能不談到茂迪,耕耘20年,茂迪成為台灣及全球第1大專業太陽能電池製造商,也是全球第1家獲得產品碳足跡認證的太陽能製造商。

對茂迪來說,一直都在等待「時機」,不缺發展太陽能商機需要具備的資源、技術、人力及經驗值,但缺的是「趨勢」這股東風,隨著政府能源轉型與再生能源議題躍上檯面,等於為太陽能商機發酵注入催化劑,至於「2025非核家園」不啻是一支強心針,加速太陽能商機開花結果。

茂捷系統開發公司總經理劉肇昕表示:「重建太陽能光電發展基礎建設需要強力的經濟誘因在背後支撐,此外,太陽能是不穩定的,所以要搭配儲能,當2者可搭配時,才是真正的改變,而這是世界潮流,茂迪是太陽能電池片及模組大廠,所以順理成章往下游走,而電是終端產品,所以要發展電站,當電力市場在改變,政府也端出政策,我們就應該介入這個市場。政府喊出2025年要有20GW的容量,差不多是台電裝置容量42∼44MW的一半,而台電是花了5、60年時間才成就這樣的裝機容量,對業者來說,這是非常大的市場,茂迪當然要加入。」

在地化綠能產品

年用電量媲美舊金山整座城市的 Google宣布,已正式達到 100% 再生能源使用目標,而這樣的願景是否只有Google這樣的國際企業巨擘才能達到呢?其實也不必然,在台灣,就有一家企業不只配合政府政策,達成10%綠能使用,還努力推廣其他綠能發電,腳步領先同業。

友達光電投入太陽能電廠發展頗為積極,自2012年起到2016年年底止,已完成台灣8個廠區的屋頂型太陽能電廠建置,總裝置量近42MW(百萬瓦),利用既有屋頂架設,設置範圍相當於55個足球場面積,每日發電量16萬4,980度,約可提供1萬6,498家戶用電,一年發電可減少3萬1,793公噸碳排量,相當於119個大安森林公園一年的吸收量。除了這個之外,對於台灣常見的颱風與地震,友達也善用其研發的實力,延長光電模組的使用壽命,開發出高效多能產品─具有抗颱、抗鹽害、抗高溫高濕及防水的太陽能光電模組,適用於水上及鹽灘地等嚴苛環境太陽能系統,其中的高耐候模組更通過嚴格的耐候測試標準,包含UV曝曬、耐震測試,及免於電勢差誘發衰減解決方案(PID-Free Solution)。

隨著科技日益進步,對於能源的需求越來越龐大,但伴隨著卻是越來越熱的地球,如何終止這樣的惡性循環?讓身在亞熱帶區域可以有著清涼一夏的幸福卻不必承受隨時斷電的恐懼,透過不斷精進的綠能,或許將是一個必然的選項,有哪些廠商或者方法來為綠能盡一分心,就看本期《能力雜誌》深入報導。

【本文出自《能力雜誌》2018年5月號;訂能力電子雜誌;非經同意不得轉載、刊登】

再生能源產業變綠金
文/于日堯

100%再生能源供電的願望或許不再是夢想,在現實世界中,這個情況已經可在幾個星期或幾個月以內實現。

今年整個3月,葡萄牙不只靠再生能源供應足夠全國使用的電力,還能產生額外的電力。葡萄牙正在修建一條水下電纜,未來可把綠色電力出口到摩洛哥,同時也正在加強該國電網與西班牙和法國的連結。對這個有1,000多萬人口的國家來說,在某段時間內避免燃燒化石燃料,或許不久後就能成為常見情形。

再把時間軸往前延伸,今年年初上午6時左右,德國創下全國用電100%來自再生能源的全球新里程碑,同一時間的燃煤和天然氣等傳統電廠也大幅降載。

燃煤發電 30年內消失?

在科技進步、各國政府力推減碳的政策下,再生能源正以勢不可擋的趨勢發展,不但發電產能大增、成本也持續下滑,威脅了煤炭和石油稱霸好幾個世紀的局面。世界銀行(World Bank)預言,全球對石油和燃煤等化石燃料的依賴將逐漸下降,30年內用量將急遽減少。

vvv世銀全球能源與天然資源主管普利提(Riccardo Puliti)說:「再過10到12年,我們就只會看到再生能源和這類能源儲存,不會再有其他的了。」他認為,接下來10年,燃煤的使用量就會劇烈下降,「再過30年,燃煤會更加脫離整個能源結構」。

長期追蹤全球能源市場的避險基金經理人勒坎德(Per Lekander)形容道:「再生能源崛起首先衝擊電力公司,2013年在歐洲和2年後的美國皆是如此。如今這股衝擊已散佈到汽車業,石油業會是下一個。」

這是否意味幾個世紀以來作為主力的化石燃料,會在21世紀走入歷史?

目前要下此斷言還為時過早。聯合國環境規劃署(United Nations Environment Programme, UNEP)針對全球再生能源融資趨勢發佈的最新年度報告顯示,去年新增的發電產能,有61%來自不含大型水電的再生能源,儘管再生能源去年一整年貢獻了大部分新產能,卻仍僅供應全球發電量的12.1%,這已是歷年新高水準。

成本大降7成 太陽能業發光

可確定的是,隨著再生能源產業蓬勃發展,化石燃料對全球能源結構的控制程度正在下降。UNEP報告顯示,去年一整年,全球太陽能發電產能攀升至98GW ( 相當於9,800萬瓩 ) 新高,和2016年相比增加3分之1,增速首次超過所有化石燃料,即煤炭、石油和天然氣。

這個里程碑反映再生能源投資增加、太陽能成本下降。另一方面,也反映新的煤炭和天然氣產能增幅縮水,以及退役電廠攀升,眼下歐美都在關閉老舊電廠,世界各地新建燃煤電廠的數量也快速減少。

連長期低估再生能源成長潛力的國際能源署(International Energy Agency, IEA),如今也預測全球太陽能發電產能到2022年將達到740GW。許多人認為太陽能的成長潛力仍被低估。能源結構之所以能有這番改變,一部分要拜各國政府積極打擊氣候變遷、防治空汙的努力,更重要的是,隨著科技進步,再生能源的發電成本逐漸下降。

國際可再生能源機構 (International Renewable Energy Agency, IRENA)在年初發佈的報告指出,到了2020年,再生能源的成本就能「持續」低於化石燃料。這個擁有超過150個會員國的機構統計,2010年迄今,陸域風電發電成本累積下跌23%,同期間太陽能光電的成本更大減73%,而且下跌趨勢還在持續。

如今全球陸域風電計畫平均每度電 (KWh,即瓩時) 的成本約為6美分 (約新台幣1.75元),且不乏4美分的案例。太陽能發電的成本甚至可以低至每度電1美分。至於你我熟悉的石化燃料,發電成本通常落在5美分到17美分之間。

由於成本迅速下降,IEA認為,再生能源、特別是太陽能,將幫助更多人獲得電力。

告別汙名 中國印度更愛「乾淨」

10年前還很難料到綠能產業有這番光景,當時這個產業一言以蔽之「昂貴、發展緩慢、只有德國」,如今中國及印度都投入龐大心力,乾淨能源產業也在每個大陸扎根。

中國身為世界上最大的溫室氣體排放國,已下定決心徹底調整既有的能源結構,納入更多潔淨能源。印度風電裝置容量在全球排名第4,在全球太陽能市場排名坐4望3,且莫迪政府希望提高電動車的用量。

中國已經躍居全球最大的太陽能生產國,追上德國和日本。中國也和美國、德國一同位居世界風能領導者。根據Carbon Brief網站分析,開發中國家正在推動太陽能產業的爆炸成長。去年,開發中國家的投資總額年增20%至1,770億美元,光是中國、印度及巴西的投資合計達到1,440億美元,首度超越已開發國家的1,030億美元。和2016年相比,已開發國家的投資額減少19%。

拉美的潔淨能源發展快速也有目共睹,全球綠能前5大開發中國家,就有3個來自拉丁美洲,包括巴西、智利和烏拉圭。智利和墨西哥的能源拍賣已出現全球罕見低價,墨西哥更藉拍賣額外帶進5GW產能,能滿足整個墨西哥城的用電量。

無補貼也不怕 企業喊GO

在觀察家眼中,再生能源產業加速成長,還不可不提一大關鍵:技術日益進步、成本持續下降,使得業者便越來越不需要傳統的補貼措施。由於各國政府相繼以保證收購價格鼓勵再生能源業者參與競標,預料再生能源的成本還會進一步下降。無電價補貼的電場競標案,正在率先發展再生能源的歐洲上演。2017年4月,丹麥海上風電場業者沃旭集團(Osted)和德國EnBW宣佈以零補貼標下2個離岸風場開發案。也就是說,風場發電的售電價格並非政府保證的躉購價格,完全交由市場機制決定。

去年12月,荷蘭也出現無補貼的離岸風電場競標案,由瑞典大瀑布電力公司(Vattenfall)與挪威國家石油公司(Statoil)聯手得標。

研調機構GTM Research指出,歐洲太陽光電市場已經進入另一個階段,即穩定成長、不再靠政府補貼發電成本發展,取而代之的是無補貼的商業模式。

雖然大部分人不看好無補貼離岸風場將成為慣例,並懷疑競標案是否能落實,但支持者認為,至少無補貼的再生能源計畫已經露出曙光,有朝一日能進展到成真的階段。

智慧電網調控 解決綠電弱點

發展綠電除了發電,還需要輸配電、儲電方面配合,但要將綠電併入現有的電網並不簡單。風力和太陽能發電得看天氣臉色,屬於間歇性電力,也就是說,在需求高峰時,這些能源不一定能滿足大部分的電力需求。電網則追求穩定供電、且需要微調,只有在輸入的能量與輸出的能量相同時才能運作,所以供給必須符合需求。

因此很多人絞盡腦汁思考,希望解決日正當中或颳起大風時、電力需求卻很低的問題。水力抽蓄電廠是其中一種解決之道,把水力抽蓄發電廠當成一顆大型儲能電池,利用過剩的電力把水抽送到高處、儲存位能,當用電需求高的時候,再釋放水以驅動渦輪機。

更直接的方式是利用智慧電網來監測每個家庭的能源消耗量,精準的程度可以達到每分鐘用電量。智慧電網將各家戶用電數據上網,透過數據蒐集分析,讓用戶了解自家用電習慣,電力公司則能調配電力、並搭配尖離峰時段設計電價。歐盟目前規劃,到了2020年整體智慧電表的安裝總量要達5億個目標。

智慧電網領域的學者說,人工智慧(Artificial Intelligence, AI) 對於分析整個電網產生的大數據和採取即時控制的決策極為重要,未來若能再結合區塊鏈(Blockchain)、物聯網(Internet of Things, IoT)等新科技,將能進一步提昇能源的生產與使用效率。以區塊鏈為例,這個技術因具備可追蹤性、去中心化、不可竄改等特色,可用來記錄電網日常交易,預測和管理電力需求,處理綠色能源認證並追蹤實際發電。

一些地區已經開始使用區塊鏈智慧電網,例如:智利的國家電網從今年3月起採用客製化的區塊鏈平台,記錄市場價格、邊際成本、燃料價格,以及區塊鏈上遵守再生能源法規的情況。日本福島縣明年1月也將試行,電力交易記錄會存在區塊鏈中,未來有太陽能發電系統的家庭在電力過剩時,便可將這些餘電賣給其他家庭。

未來若智慧電表日益普及,你我的用電習慣可能被徹底顛覆。消費者可以要求能源公司提供最便宜的電價,但不再能控制洗碗機或洗衣機。而在天氣晴朗、太陽光電充足但用電需求較低時,能源公司會打開消費者家中的家電。

發展智慧電網的好處不只彌補綠電供電不穩的弱點,還因為用電需求將變得可預測、更透明,有利於吸引法人投資。

綠色貸款潮 亞洲急起直追

隨著再生能源產業生態改變,資金流入也與日俱增,綠色金融體系蔚然成形,以綠色債券最受投資人歡迎,也就是宗旨為替具有環境效益的計畫募集資金的固定收益資產。倫敦非營利組織「氣候債券倡議組織」(Climate Bonds Initiative, CBI)研究顯示,去年全球綠色債券發行量年增78%至1,555億美元新高,今年可能翻倍成長,攀升到2,500億至3,000億美元。

美國、中國和法國去年綠色債券發行量合計占總額的56%。有10個國家新進入這塊市場,他們是阿根廷、智利、斐濟、立陶宛、馬來西亞、尼日利亞、新加坡、斯洛維尼亞、瑞士和阿拉伯聯合大公國。根據CBI,去年綠色債券最常見用途是再生能源,不過低碳建築投資和能源效率正急起直追。

另一方面,向來落後於綠色債券的綠色貸款,在亞洲市場有奮起直追之勢,3月下旬出現2筆貸款,未來可能會有更多這類貸款出現。

直到不久前,綠色貸款因為缺乏產業準則,發展始終牛步,但3月下旬倫敦貸款市場公會(Loan Market Association, LMA)以及位於香港的亞太區貸款市場公會(Asia Pacific Loan Market Association, APLMA)發佈相關準則不久之後,新加坡農產品上市公司奧蘭(Olam)借入5億美元,貸款利率與該公司在環境、社會及治理指標方面的表現相連動,香港地產巨擘新世界公司也借入一筆36億港元 ( 4.59億美元 ) 的綠色貸款。

綠色債券起步較早,穆迪(Moody’s Corporation)在2014年發佈相關準則後,全球這類資產發行量跟著增加。因此目前綠色貸款市值尚不及綠色債券規模的10%,但綠色貸款最近在歐洲的成長步調明顯加快,出現一些規模相當大的交易,例如:西班牙電力公司Iberdrola簽署一筆53億歐元 ( 65億美元 ) 的聯貸。

匯豐亞太銀行團貸款業務主管利普頓(Phil Lipton)說:「亞太地區綠色貸款市場將不斷成長。我們的起始基準點很低,但正在不斷成長—尤其是在中國。」

【本文出自《能力雜誌》2018年5月號;訂能力電子雜誌;非經同意不得轉載、刊登】

 

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