土地與植物的圖片

永續|什麼是可再生能源?

我們如何定義可再生能源?汽油、風力、天然氣、核能、太陽能…哪些能被稱為可再生能源?原因又是什麼呢?

另外,可再生能源從何而來?為什麼要使用可再生能源?風能和太陽能可以為環境與商業問題帶來什麼樣的幫助?讓我們從基礎開始了解這個議題吧。

可再生能源從何而來?定義

我們把這些問題拿去問了法國可再生能源觀測所(Observ’ER)的研究工程師Hugo Haas。他針對這個議題提供了專業回答。

就先從基礎來解釋吧!能源讓我們有辦法改變環境。要利用能源,我們必須要有方法把能源轉換成可用的型式。你可能會想到水、風、太陽輻射,以及燃燒木材或煤炭。H. Haas告訴我們「舉例來說,所有燃燒時會產生熱量的東西,都可以被當成能量來源:也就是燃料。」這些能量來源:熱量、電能、汽油,

都可以滿足我們的日常需求:幫助產業的營運、提供房屋暖氣與照明,以及提供汽車動力。

什麼是可再生能源?

會稱為可再生能源(RE)是因為它們和「不可再生」的能源(天然氣、汽油、煤炭)相反,這些能源的儲量即將耗盡。所以,從本質來說,可再生能源其實是源源不絕的。而且,和化石燃料不同,使用這類能源不會產生,或只會產生一點點會造成全球暖化的溫室氣體。

可再生能源有哪些?

可再生能源具體而言,可分為五大類。使用的技術各有不同:
-風:陸上或離岸風力發電機
-陽光:用太陽能板產生電力,或利用太陽熱能,讓我們能加熱物品
-水:水力發電大壩或潮汐發電站
-生物質:以原始形式使用,將有機材料(植物、農業廢棄物、木材等)轉換或轉化為氣體或液態燃料。
-地熱、空氣發電…:用熱泵將來自地面或大氣的熱量捕捉起來,循環使用,像是在房屋或都市暖氣系統中循環。我們也可以把專門用來回收各種垃圾或其他工業流程熱量的專案算進來。

地理或氣候因子決定了可再生能源的使用潛力,有些能源沒辦法隨時隨地被使用,也因此,可再生能源的產量會有波動。

可再生能源城市的插圖

什麼是不可再生能源?

H. Haas告訴我們,就是所有非可再生能源的其他能源H. Haas告訴我們,就是所有非可再生能源的其他能源,像是汽油、柴油、煤油、加熱燃料、煤炭、天然氣等石油衍生物,還有鈾礦。不可再生能源主要分成兩大類:化石燃料(汽油、天然氣或煤炭)或核燃料。「消耗速度大於自然回補的速度」是不可再生能源最明顯的特色。

但化石燃料,特別是煤炭,是最難被取代的,這是我們歷史上最先使用的燃料,且如今全球仍有很多國家還在使用中。

為什麼可再生能源這個術語不正確?

其實「可再生能源」這個詞是「可再生能量來源」的簡稱。

H. Haas說「所有的能源都是可再生的,問題是,我們要以什麼時間尺度再做計算呢?」舉例來說,人類消耗石化燃料的速度就比這類資源在自然界再生的速度還要快,所以,在人類的時間尺度上,汽油就跟每天會出現的太陽不一樣,是一種不可再生的能源。因此,大家就要問一下自己,接下來要搭配機械(風力發電機、太陽能板等)來運用的能量來源,是不是真的可以再生。

水力發電大壩插圖

核能是可再生能源嗎?

如果我們回到「可再生能源」的定義 — 能源的再生速度大於使用速度 — 就會發現核能是一種不可再生能源。事實上,用來造成核分裂的鈾是一種有限的資源。

雖然核能是碳排最低的發電方式之一,但核能和其他各種發電型式一樣,會造成其他類型的污染:特別是某些核廢棄物,會產生放射性輻射,需要冷卻後再埋藏起來。

太陽能插圖

為什麼要使用可再生能源?

對個人來說,使用可再生能源的因素非常多,某些人甚至是為了呼應生活哲學而這樣做的。舉例來說,在家裡安裝太陽能板,就能降低對供電網路的依賴程度,或是能夠更了解這個過程,也可以是陽光附加價值的另一種運用方法。

你可能也會出於環保因素,用這個方法降低能源影響,在可以做到自給自足時,減少對公共電網的依賴。當然,經濟因素也可以是一種動機,你可以把電力賣給國家電網。
對於公部門當局來說,可再生能源的開發其實是減少碳足跡的方式,也是達到各種聯合國氣候大會(COP)及歐洲區域承諾減碳目標的方法。而且Haas跟我們說,只要最終產生的職缺可以留下來,我們甚至有機會重振國家的產業。

可再生能源在這個框架下的發展,可能有機會產生經濟效益,並協助控制能源價格。

二氧化碳插圖

可再生能源會產生碳排放嗎?

基本上,可再生能源在使用時不會排放二氧化碳,或只會排放很少的量。舉例來說,太陽能發電廠跟燃煤發電廠不同,經營時不會產生二氧化碳(維修車除外)。
不過在太陽能板的生命週期,製造到回收的過程中,還是會產生碳排。太陽能板依製造國家的不同,或多或少會對環境產生影響。H. Haas 跟我們保證,如果以相同產電量來計算,那就算把太陽能板的生命週期算進去,太陽能發電廠的碳排率也是遠小於燃煤發電廠。

生物質能源的部分,雖然說只要燃燒後,就會產生碳排放,但如果燃燒木頭獲得熱量,一開始會需要有光合作用讓樹木生長,就會先吸收大氣中的二氧化碳,因此,只要生物質能源是使用造林和責任農業循環裡的一部分產物,就可以被認為是可再生能源。換句話說,這些排放可以通過自然重構來抵消。

可再生能源有什麼未來?

如果要做總結,可再生能源主要是在法律和監管的框架中,以特定標準和技術來做定義。H. Haas 說,其實還有很多不同的可再生能源,但它們多還在初期發展階段。不過,只有少數能利用在工業用途上。其實,這個主題的研究仍相當蓬勃發展,但這個主題研究的困難點其實不是技術上,而是在經濟層面。因此,如果沒有政府當局的支持,可再生能源就無法被有效使用,因為它們的產生有著間歇性,所以需要投資改善輸送電網。

當然,可再生能源似乎是我們擺脫化石燃料和它們對環境有害影響的方法。像 negaWatt 或 The Shift Project 等協會就想透過更有效的能源方式,來控制及減少能源需求,並安排能源使用的優先順序。某些情況下,甚至還要靠能源限制來達到這個目標。所以,這些協會建議將目前的能源模式,轉換成有利可再生能源發展的能源組合。
與此同時,可再生能源的發展也漸漸成為焦點,而且常引發各種討論。Haas提醒大家,要發展可再生能源,還是要考量一些特定的環境傷害,

舉例來說,把磨坊改造成水力發電廠,就需要評估、了解和控制對野生動物和整個生物多樣性的影響。

最後,將「綠色」科技以工業規模來發展可再生能源還存在著爭議。畢竟,大規模生產太陽能板,就會帶動可再生能源發展想要避免的工業系統成長,不是嗎?

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Véronique

喜歡陰瑜伽、健行、騎自行車…不過有時候會改騎電動自行車。但寫作也是我的日常活動之一,也因為如此,我開始學習及好奇氣候變遷相關的議題:我們想要留給下一代什麼樣的環境?

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