[我們的島]

以環境為名－德國再生能源之旅

採訪：林佳穎 (公共電視記者)
攝影：陳錦彪 (公共電視記者)

　　 德國第二大城「漢堡」，是世界上少見在市中心有一個湖泊的美麗城市。在眾多大型的觀光柴油船當中，有一艘太陽能船，名叫阿爾斯特之光(Alstersonne)。它是由世界頂尖的太陽光電設計公司Kopf所設計，是全漢堡最先進的一艘遊艇。

　　 阿爾斯特湖可以說是漢堡人心中的珍珠，因此只允許大型觀光船，警察巡邏艇，以及風帆、獨木舟、龍舟等運動船在湖上航行。嚴格的管制措施，維護了阿爾斯特湖的寧靜氣氛，也保護潔淨的環境不被油汙、廢氣所污染。

　　 阿爾斯特之光以電動螺旋推進器無聲無息地前進，充飽電力可以行駛12小時以上，持續120到140公里，在蓄電池的輔助之下，時速最快可以達到15公里。當阿爾斯特之光結束行程，光電池製造的多餘電力，透過電網連結，還可以輸送到漢堡的市電電網中。

　　 自從工業革命以來，德國就是世界工業強國之一。1970年代全球能源危機爆發，沒有油礦的德國深受警惕，於是積極地推動再生能源政策。1986年車諾比爾核爆事件，更讓德國對核能發展踩了煞車，也再一次確立發展再生能源的正確性，於是再生能源產業逐漸在德國立下基礎。

　　1996年成立的Solon公司，現在是歐洲最大的光電機組製造商之一，目前有著全世界最先進的光電機組。位在溫帶地區的德國，日照量只有亞熱帶台灣的三分之一。先天條件的嚴苛限制，反而讓他們更處心積慮地提升太陽光能的利用效率。一般底座固定式的光電機組，最大發電效率約是裝置容量的20%，而Solon研發成功的自轉式光電機組，會隨著最大日照方向，在水平跟垂直兩個向度轉動，讓發電效率整整增加一倍，達到40%。每一座可以產生6.5到9.3千瓦的電力，大約是台灣二到三戶人家的用電量。提升發電效率的關鍵秘訣，就在於光電、電機、電子系統，突破性的跨領域技術整合。

　　德國30年來持續發展再生能源，如今不只光電科技領先全球，同步發展的風電科技，一樣也有了傲人的成就。在德國北邊Aurich的一個農場上，風力發電機製造商Enercon架設了35支風力機。每一支的發電量可達到1.5MW，可以滿足當地1200戶住家的用電需求。光這一個風場有52.5MW的發電量，就可以提供四萬多戶住家使用。

　　 設置這個風場的Enercon公司，是德國頂尖的風力機製造商。1984年Enercon正式成立，當時製造的第一台風力渦輪機E-15，發電量只有55KW。有著頂尖的工程師及技術人才，以及堅持研發的信念，Enercon幾乎每兩年就有新機型上市。十年後研發成功的風力機E-66，發電量已是第一代機型E-15的30倍。

　　 對德國來說，研發再生能源不只是尋找石化燃料的替代品，建構德國能源自主的基礎工業，更是新一波綠色能源產業的契機。2005年德國的電力供應來源中，再生能源的發電量已經超過11%，每年出口的再生能源設備銷售額高達100億歐元，相當於4,000億台幣。德國再生能源市場已發展成穩固的工業。德國目前擁有全世界最大的風力發電市場，全世界第二大的光電市場，以及歐洲最大的光熱利用市場。至於生質能跟氫能也有領先地位。再生能源已是德國最強的出口工業之一，超過150,000人在這個產業工作。

　　 再生能源在德國還有一項重要的發展領域是在熱能利用的部分。因為在德國，最冷月平均溫度只有兩三度左右，就算零下十幾度也是司空見慣。因此對抗冰凍的低溫，建構區域性的熱水供應系統，確保民生用水跟暖氣使用，一直是德國重要的建設議題。但是燒光瓦斯以取得熱水跟暖氣，也不是辦法。

　　20年前，德國人把腦筋動到地下，開始鑽研利用地熱的可能性。在德國東北邊Neustadt-Glewe，傾眾人之力設立的一座地熱供應站，讓德國20年來的夢想趨於實現。

　　 這座主要由當地市政府與能源公司集資興建完成的地熱廠，除了在冬天用水尖峰時段必須加開瓦斯補足水溫之外，絕大多數時間根本不需要任何的燃料。每年消耗的能源只有原本的十分之一，減少了6,000噸的二氧化碳排放。這個跨時代的科技結晶，徹底顛覆了幾千年來「燒水」取暖的基本概念。

　　 向地底取熱的概念是這樣的：從地下兩千多公尺的含水層抽取熱水到地表，利用熱交換器把地熱的能量轉換到自來水管中，吸收地熱後的溫水就輸送到住宅跟工廠，再將變冷的地下水加壓打回地底，以免地層下陷。

　　 這個地熱廠，光是設廠及管路設備就耗資1,800萬馬克，差不多是3億台幣的高價，卻只供應一千多戶住家的暖氣及熱水，平均成本是一般成本的兩倍。然而地方政府及當地的能源公司仍然願意補貼價差，持續投下大筆資金以維持地熱廠的運作。

　　 促使德國再生能源研發義無反顧的關鍵因素，是德國政府在2000年頒布的EEG再生能源法案。法案保障收購國內所有再生能源發電量，並且制定不同的獎勵費率，加速民間投資再生能源產業。這樣做的主要原因是：第一，德國不願意像以前一樣依賴進口能源。第二，德國社會的整體環保意識的支持，第三則是京都議定書的國際責任。

　　 據德國估計，其境內的地熱潛能，是目前全國所需能量的600倍。德國政府除了繼續發展所費不貲的地熱熱能，還要鎖定目標發展地熱發電，預計未來全國60%的供電比率都能來自地熱發電。就這樣，最新的地熱發電設備，就加設在原先Neustadt-Glewe地熱廠旁邊。

　　話說回來地熱到底要怎樣用來發電？這一切都拜科技進步之賜。

　　 德國科學家找到一種在攝氏30度就可以沸騰的有機液體，再一次的利用熱交換器把地熱熱能轉換到有機液體中，沸騰的蒸氣氣流就可以推動渦輪機來發電。發電完剩餘大量的地熱，還可以繼續供給社區使用。

　　2003年底開始運轉的這組地熱發電設備，發電量只有230 KW，只能供給500戶住家使用。然而對德國人來說，投資小型的先驅計畫，是為往後更大型的計畫做暖身運動。就在明年2006年，一座20倍發電量的地熱發電廠，也就是將近400萬瓦的地熱發電廠，即將正式運作。

　　 現在德國另一項重要的再生能源是－－氫燃料電池。氫氣發電是當代最具潛力的一種再生能源。氫燃料電池能把氫氣跟空氣中的氧結合產生電力。發電過程唯一的廢棄物是－－純水。

　　 氫氣公車運行計畫是由歐盟發起的潔淨都市交通計畫，在歐洲九大城市分別執行。漢堡的氫氣公車計畫HH2，由漢堡政府（HHA）、能源公司（HEW）、英國石油（BP）、克來斯勒等國際企業，共同出資合作研發。漢堡現在有三輛氫氣公車，每天在市中心行駛。採用電動引擎的氫氣公車沒有噪音、沒有廢氣，比柴油車更安靜更舒適。

　　然而漢堡有一個更具前瞻性的規劃是利用風力發電產生的電力，電解水產生氫氣，提供氫氣公車使用。如此一來，漢堡的運輸系統將來再也不需要任何的石化燃料。

　　 從太陽能發電、風力發電、地熱熱能利用、地熱發電到氫氣公車，對德國來說，再生能源不只是取代石化燃料。藉由能源改革，德國逐漸擺脫工業革命以來，石化燃料及石化動力機械對環境造成的污染，發展出跨時代的綠色能源產業。長遠來看，也讓德國擁有自主能源，脫離國際石油爭奪戰的威脅。(2005-11-11)