全球氣候變遷日益嚴重,地球暖化造成人類的生存危機,環境的惡化與高碳能源使用有密切相關,因此拯救人類的生存危機,應以 能源發展 與 減碳為主軸 。
全球氣候變遷
西伯利亞的永凍層開始解凍,一些微生物會把土壤中的碳重新轉變成 CO2 及甲烷釋放到大氣中 ;科學家們估計 2020 年左右北極將完全融冰;以下為 1935 年及 2004 年的阿拉斯加國家公園的照片,從圖片中可看出短短幾十年中,冰融的情況。
1935 2004
Sunset Glacier
Alaska 's Denali National Park ( Source: Scientific Americans, September 2006)
2. During the lifetime of your youngest grandchildren, 50 - 90% of our Alpine/subalpine forests and 30 - 90% of our Sierra snowpack will vanish due to climate change.
78% of British Columbia pine will have died by 2013.
British Columbia , Ministry of Forests and Range (2006): 40% of the pine is now gone 氣候變遷影響人類的生存,國際能源總署 (IEA-ETP2008) 報告內容指出 , 至 2050 年時,全球經濟將是目前的 4 倍,能源需求是 1.7 倍, CO2 排放量是 2.3 倍,全球氣溫將升高 6 ℃ 或更高! 以現有技術,可將 2050 年的 CO2 排放量降至 2005 年水平, CO2 排放價是每噸 50 美元,至 2050 年止全球投入能源領域的投資需約每年 4000 億美金,屆時全球氣溫升高 3.2~ 4 ℃ 。如果2050 年的排放量降至 2005 年的 50% ,必須有許多積極作為,包括許多未成熟技術必須及時完成, CO2 排放價是每噸 200 美元,全球投資需約每年一兆美元,屆時全球氣溫將上升 2.0~ 2.4 ℃ 。
各國減碳目標
一 . 歐盟能源政策
2009 年「三個 20% 」的減碳政策 , 期望在 2020 年達成 :
排碳量比 1990 年還少 20%
再生能源佔總能源用量 20%
減少化石能源使用量 20%
二 . 美國歐巴馬政府能源政策
提供美國家庭面對高油價之短期紓困方案。
未來十年內,策略性投資 1500 億美金,以創造 500 萬新工作,並誘導民間力量投入建立潔淨能源產業。
未來十年內,節省石油用量超過目前自中東與委內瑞拉進口總量。
2015 年之前 , 將有 100 萬輛美國製每加侖跑 150 英哩的油電混合動力車上路。
2012 年之前 , 10% 美國電力來自再生來源 , 2025 年之前達 25% 。
施行溫氣 Cape-And-Trade ,於 2050 年前減少溫氣排放達 80% 。
三 . 台灣 政府能源政策
行政院於 2008 年 6 月提出三項能源政策 :
1. 減碳政策: CO2 排放量 ( 需有積極的政策與技術突破 )
在 2016-2020 年間將降至 2005 年的水準
在 2025 年降至 2000 年的水準
在 2050 年則降至 2000 年的 50%
2. 能源結構政策: ( 需增加再生能源佔比 )
2025 年全國低碳能源佔比超過 55%
3. 節能政策: ( 需有效的能源政策 )
2009-2016 年之八年間,每年節能 2%
臺灣的能源與減碳
一 . . 臺灣能源的現況四項嚴重的事實
99.3% 的能源是倚賴進口
能源的供應及需求結構過去 20 年沒有改變
CO2 排放 2007 年 2.67 億噸,為全球第 22 名,人均排放量為 11.3 噸居全球第 18 名
人均能源密度過去 25 年逐步惡化
民國 77 至 97 年間能源供應結構除核能與天然氣外並無明顯改變
民國 97 年之新能源占比略高於 0.1%
二 . 降低 CO2 排放之策略
1. 淨媒、碳捕捉與封存技術: 建立淨煤與二氧化碳捕獲封存 (CCS) 及再利用技術。
2. 冷凍空調: 提升冷凍空調系統節能及創新技術研發。
3. 建築節能: 提升建築能源管理及加強節能材料與再生建材利用技術。
4. 交通運輸: 健全綠色運輸系統及提升運輸系統能源使用效率。
5. 工業節能: 調整產業結構及開發製程節能技術。
6. 照明與電器: 建立高效率先進光源系統與電器技術及節能管理技術。
7. 植林減碳: 新植人工林、景觀綠化、林相更新營造、森林管理。
8. 智慧電網: 以先進資訊、通訊與電力電子技術建構全台智慧型電網,創造一個優質、高效率、服務導向及環保之電力網路
9. 先進讀表基礎建設: 利用現有電表與網路技術,完成高壓與低壓用戶的電力資通訊網路基礎建設並全面運轉。
零耗能建築
藉由各式再生能源的利用 ( 如太陽能,風能 ) 及其他節能技術,並考慮當地氣候環境因素,建立出所需消耗能源與產生能源等量的建築。
節能窗
在玻璃間注入特殊化學材料,此種材料在通電會產生氧化反應,使得在施加電壓時,某些顏色的光無法穿透。藉此可調整透射光量,以調整房屋內溫度。
智慧型電表
提供民眾自家即時的用電及電價資訊,而電力公司亦可同步清楚知道用戶用電情形,如果用戶端有任何問題,都能夠立即反應,在電力控管上將能更有效率。
照明與電器 : 發光二極體 LED (Light Emitting Diode)
藉由三五族半導體材料中電子電動的復合,可釋放出光源。依照組合材料的不同釋放出不同顏色 ( 波長 ) 的光。具有高耐久性、壽命長、輕巧、耗電量低且不含水銀等有害物質可應用於手機、 PDA 的背光源;大型電子看板光源;交通號誌;顯示器背光模組
三 . 每年節能 2% (2009-2017)
•空調節能:變頻冷氣
•建築節能:材料、透光、設計
•交通運輸:大眾捷運系統、油電混合車
•工業節能:提升效率
•照明與電器:高效率、低 standby power
•智慧電網與先進讀表 : 分散式發電設備與數位電表
發展能源產業
想要改變能源結構與排碳趨勢,一般作法只是提高能源的效率,如能發展及提供化石能源以外的新能源是比較積極的做法,台灣於 2009 年成立能源國家型科技計畫。
能源技術 ( 內容分成 7 大類,共 29 主題 )
(1) 太陽能
太陽熱能、有機及半導體太陽能電池、高聚光太陽能發電系統
(2) 風力發電
風能評估技術、風力機關鍵技術、測試與認證平台、陸 / 海域風力機研發
(3) 生質能源
生質酒精(乙醇)、生質柴油、沼氣、裂解油、生質丁醇、氫氣
(4) 海洋能源
海流能、波浪能、潮汐能、溫差發電
(5) 氫能系統
儲氫技術、產氫技術、運送技術、氫能載具 ( 燃料電池、氫內然機 )
(6) 核能工程
核能電廠安全與效能提升、核廢料處理技術、核能新技術研發
(7) 地質能源
化石能源、地熱、天然氣水合物
新能源發展包含有淨煤電廠 、 智慧型網電 、 油電混合動力車 、 環保 LED 產業 、 生質與核能電廠的新技術 、 風力發電 、 太陽能電 、 黑潮發電。其中黑潮發電為台灣因特殊的地理位置,可以發展的新能源,其特色為乾淨 ( 零 CO2 排放 ) 再生能源,能源安全自主單一橫截面約有 5G W 的功率。
黑潮是什麼?
北太平洋洋流受大氣環流驅動、地球自轉加速、海底地形影響下,常年流動。
流經台灣東部時,其流速加快、位置與流向穩定、並貼近東部海岸,是一適合開發的優質洋流。
這俗稱「黑潮」的洋流,寬 100 公里 、深 200 公尺 ,流量約亞馬遜河的百倍、密西西比河和長江的千倍,蘊藏龐大的動能。
結語
地球暖化影響人類生存,為了挽救人類文明 , 節能減碳是每一個地球人的責任。“ ± 2 ℃ -台灣必須面對的真相”, 尤其是臺灣目前被列為地球村節能減碳的後段生 , 應該以國家的力量全力以赴。 |