2006前瞻:能源發展─油價飆漲下的新能源契機 | 環境資訊中心
回顧與前瞻

2006前瞻:能源發展─油價飆漲下的新能源契機

2006年01月24日
作者:李欣哲

2005年8月30日,紐約商業期貨交易所的西德州原油(WTI)價格創下每桶70.85美元的歷史天價,而在2004年同期時,油價尚在每桶43美元左右。把時間再往前推至2004年初,當時的紐約西德州油價僅每桶33美元左右,但之後原油價格整體呈現上揚趨勢,至2005年12月中旬,油價雖已較歷史高點回跌不少,惟仍在每桶55至60美元之譜。

未來將為高油價時代

影響油價的因素很多,包括:產油國的生產政策與政經局勢、各國石油安全存量、氣候變化、經濟發展、石油需求成長速度、煉油廠煉製能力、投機者炒作等,有的為經濟因素,有的不是。產油國政經局勢與石油供需狀況向為影響油價的最主要因素,然而近來「氣候」這一項非經濟因素對石油供需的影響,似乎有逐漸加強的趨勢。如2005年第三季的高油價主要來自颶風Katrina和Rita襲擊墨西哥灣的石油產區,致產量降低;第四季時氣象專家預測北美天候將較以往溫暖,使油價走軟,但12月歐美氣溫較以往平均為低,又使石油需求提高,油價走強。

比較諷刺的是,異常的氣候顯著地影響石油的供需,而石油與其他化石燃料的消費所排放出的二氧化碳,卻是造成氣候異常的主因之一,二者形成惡性循環:異常炎熱與寒冷的天氣造成能源需求增加,大量燃燒化石燃料排放出更多的二氧化碳,使得全球暖化與氣候異常更加惡化。

當油價不斷創下歷史新高時,許多能源專家宣稱油價將漲破每桶80美元,甚至有人上看每桶100美元;幸好石油輸出國家組織(OPEC)在9月份集會時同意產能全開,竭盡所能供油以抑制油價飛漲,國際能源總署(IEA)並史上第二度同意釋出緊急儲油,使得油價終能回穩。然而,由於中國、印度等開發中國家能源需求持續大量成長,主要產油國之政經局勢多不穩定,非OPEC國家之產量提升有限,加上熱浪、颶風、嚴寒等異常氣候不斷,許多專家預言:高油價時代已來臨。

新能源成為閃亮的明星

但高油價並不是新鮮事。早在1970與80年代的二次石油危機中,世人即飽受石油價格飆漲而嚴重影響經濟發展與生活之苦,痛定思痛之餘,開始重視替代能源的開發,並強化節約能源。加上能源使用造成之環境污染逐漸受到重視,再生能源等新能源遂順勢而起。

國外對於再生能源的發展,許多是起源於民間的環保意識,政府在察覺到再生能源的輔助能源效益、提高能源自主、創造新興產業等機會後,方始制定各項優惠措施獎勵再生能源的發展。尤其是產業效益,已成為德國、丹麥等西方國家政府的鼓勵主因之一,加上具減少二氧化碳排放的效益,近年來再生能源於國際上發展蓬勃,以太陽能、風力發電為例,每年裝置容量的平均成長率達30%以上。

國內的再生能源發展雖然晚於國外,但於1980年代起政府也投入許多經費支持研發,不過因石油危機過後能源價格降低,成本高昂的再生能源並未受到以經濟發展為主的台灣社會所青睞。惟自1997年「京都議定書」生效以降,為因應可能之溫室氣體減量壓力,台灣政府亦開始示範推廣再生能源的應用,推動各項計畫,並規劃以2010年再生能源占發電總裝置容量10%、2020年達到12%為目標。目前除了傳統水力發電與垃圾焚化發電外,風力發電為國內發展最為迅速之再生能源,太陽光電之裝置量雖不高,但受惠於國外之高度需求,產業前景看好,國內生產太陽光電板的主力廠商之一茂迪在不久前也曾成為「股王」,隱隱然有帶動「京都議定書概念股」之勢。

新能源並不只再生能源,尚有氫能、燃料電池等技術,然而由於目前仍以再生能源之技術成熟度較高,故國際上之推廣主力仍為再生能源。國際環保團體也期待再生能源、氫能等新能源能取代化石燃料及核能,成為最主要之能源,以拯救陷於水深火熱之中的地球。但是,這個願望能順利達成嗎?

再生能源仍無法替代傳統能源

目前再生能源的技術是有其極限的。如太陽光電及風力發電,當陽光被雲朵遮住、持續吹拂的風暫歇時,將產生電力供應的缺口,不足的電力必須由其他發電方式提供,此即台電公司強調儘管未來風力發電裝置容量大幅增加,台電對於傳統電廠的投資仍不會減少,以因應此現象;此外,不穩定的陽光及風力將導致電力供應起伏不定,故在整體電力系統之占比一般不宜超過10~20%。

也許有人質疑丹麥的風力供應15%以上的電力,並持續增加中,但別忘了丹麥的電力系統與北歐各國、德國等相連接,當風力發電出力降低時可由他國系統支應,且丹麥的電力系統規模相對較小,對他國不會造成困擾。身為獨立電力系統的台灣可就沒這麼幸運了,此亦成為台灣發展再生能源的主要限制之一,除非台灣的電力系統與中國大陸、日本、菲律賓等國連接。

既然太陽能與風力不穩定,水力發電又因建設水庫之爭議過大,能供應穩定能源的地熱、生質能及海洋能即成為最佳選擇。然而,海洋能技術仍在發展中,現階段發電成本過高,在台灣有需克服颱風、嚴苛海象的問題;地熱的蘊藏量雖高,但以目前技術能經濟開發用於發電者有限,且台灣的地熱區多處於深山,開發不易,地熱熱泵雖在國外提供很高運用的彈性,但在土地資源狹小、處於亞熱帶氣候的台灣較難發揮。

剩下最有潛力者就屬生質能了。雖然台灣因實施資源回收使得垃圾量減少,連帶影響垃圾焚化之發電量,不過將廢食用油、油麻菜籽、大豆等轉換成生質柴油,以及將甘蔗、玉米等轉為生質酒精,可替代目前運輸工具使用的柴油及汽油,成為生質能在台灣重振雄風的關鍵。如將生質柴油與生質酒精分別加入化石柴油及化石汽油進行混合,在混合比例不高之情形下,對汽機車的引擎並無負面影響,因此巴西、德國、美國等均大力發展,甚至要求加油站必須提供生質柴油、生質酒精供消費者添加。

國內在生產生質柴油與生質酒精的起步雖慢,但已有廠商投資設廠,惟目前係由行政院農委會研究國內較為適合之能源作物品種中,經濟部能源局似乎正在等待農委會之研究成果,故尚未大量推廣,實應加快腳步推動。

新能源交錯結合成為未來「救世主」?

再生能源之外,目前國際上最為看好的新能源當屬氫能了,燃料電池則為利用氫能之技術之一。氫能的好處在於水體中充滿了氫原子,且氫與氧結合後產生的水又回到自然界循環,無窮無盡,但是目前產氫的成本仍高,輸送系統也尚未建立,未臻成熟。然而在能源價格居高不下的未來,氫能大量生產後或許可與傳統化石燃料(尤其石油與天然氣)競爭。

由於氫能必須透過「生產」方能大量取得,現階段生產的方式多為透過重組器將天然氣分解,以產生氫氣,但也會排放二氧化碳;或者電解水,但亦需能源的投入。已有許多專家學者提出將再生能源與氫能結合,尤其是不穩定但供應充沛的太陽能與風力,將產生的電力用於電解水,產生的氫氣與氧氣液化後儲存,可透過管路或運輸車傳送予使用者,則太陽能與風力的不穩定將不再成為問題,氫能的生產過程也不會排放二氧化碳。不過此構想要能落實的前提是能源價格大幅高漲,或是全球暖化為人類帶來極高的社會成本,使得再生能源與氫能的結合具相對的經濟誘因。

核融合是否也能視為新能源?雖然重水在大海中含量豐富,核融合反應後也不會產生目前之用過核燃料的處理問題,有人將其視為未來能源的救星,但是距離技術成熟畢竟仍有相當遙遠的距離,緩不濟急。

海中還有另一項資源,就是天然氣水合物,有人暱稱為「可燃燒的冰塊」,推估其全球儲量為化石燃料總儲量的兩倍,極可能成為二十一世紀最重要的能源之一。研究結果顯示,台灣西南海域的海床上也有豐富的含量。然而由於天然氣水合物有開發不易與可能危害大氣層等缺點,目前各國仍在積極研發中,距未來實際應用尚有一段路要走。

過渡期間何去何從?

上述的各類新能源技術各有優劣點,也均有成長的空間,但要能替代傳統化石燃料,還有一段很長的路要走。目前全球的能源需求中,85%為化石燃料,台灣的占比則高達91%,各種新能源在短期間內能扮演的角色有限,可預期的是,我們將排放更多的二氧化碳,造成更嚴重的全球暖化現象。在新能源成長茁壯到可以獨當一面之前,我們必須問自己:在這之前應該怎麼辦?

能源的問題其實已超越油價的範疇,而成為整個生態系的生存課題,人類能彌補的,就是「開源」與「節流」二項基本原則:必須找到對環境影響最低的能源,並盡力節約能源。發展再生能源與節約能源向來被並列為「無悔」政策,但在台灣似乎近年來再生能源總是得到較多的鎂光燈,相同重要的節約能源只能默默耕耘;其實我們如能將注意力同等地分配在新能源與節約能源上,我們將會發現節能是個很好的生意,台灣已具相當的技術能形成產業鏈,並可促進在國外已風行的能源服務業的蓬勃發展。當然,台灣偏低的能源價格也是節約能源不易推動的主因之一,在時空環境已巨變的今天,此一政策應重新檢討。

在「開源」上,除了新能源,核能在台灣總是不被歡迎的議題,然而儘管最重視環保的歐盟,在數年前也曾有人感慨:我們面臨是要選擇擁抱全球暖化的危害,還是核能風險的兩難。新能源是一定要走的路,未來的蓬勃也可期,但是在過渡期間內,台灣是否也會面臨上述的兩難局面?

台灣雖非「京都議定書」的締約國,但面對未來可能的溫室氣體減量壓力,我們必須想盡各種可能方式脫困。除了積極與各國協調,俾使台灣能參與各項國際溫室氣體減量交易或交換機制外,台灣必須為能源供需體系的前途定調,以理性的態度探討各種可能性,跳脫各種意識型態的泥沼,避免在國際地位屈於弱勢的台灣越陷越深。