2010/08/05
經濟部能源局
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▓撰文：陳芃
在國際社會中，歐盟（EU）對於未來能源的規劃，有著最明確的目標、最清楚的藍圖，以及最積極的作法，新科技與新制度常行於世界之先。本文將簡述歐盟各國近日於再生能源方面的作為，特別是生質能源方面的發展，供各界參考，期能為他山之石。
根據歐盟委員會新近公布的報告顯示，2009年歐盟總消費電力為3,042TWh，其中有608TWh來自於再生能源，比例達19.9％，幾乎已占全歐盟總電力消費的五分之一。其中，水力發電占總發電量11.6％，風力發電為4.2％，生質能發電為3.5％，太陽能發電則為0.4％。
在2009年歐盟27國新增的發電容量中，有62％採用再生能源（2008年為58％），是一個令人驚艷的數字。歐盟再生能源發電如以現行的成長速度，2020年時發電量將可達1,400TWh，占歐盟總電力消費的35～40％。歐盟承諾2020年時再生能源將占總能源消費20％，以電力部門的成長態勢與生質燃料的持續進展，讓此目標的達成顯得更為樂觀。
德國對2050年的期待
歐盟新能源的發展，德國在其中扮演著關鍵角色。2009年，德國再生能源占所有能源生產的16.1％，距離歐盟門檻基準的20％僅有一步之遙，然而德國則做出更高標準的承諾，預計在2020年時再生能源占比達30％、2030年時達到50％，足見其發展決心。
目前德國是全球最大的太陽光電市場，2009年裝機容量為3.8GWp，占全球新增裝機容量的一半以上。由上述歐盟總發電量觀察，太陽光電僅占0.4％，但在德國撐起半邊天的強力奧援下，使得投資仍然持續進駐，對太陽光電產業的發展至為關鍵。
另一方面，德國在離岸式風力發電方面的發展，更是被寄予厚望。歐盟預計在2020年時，由風力提供12～14％的電力，而離岸式海上風場成為能否達成目標的關鍵。2010年4月，德國首座離岸風能發電園區Alpha Ventus展開運作，共有12座機組，單一機組發電容量為5MW。離岸式風電是德國能源發展中最重要的一環，目前已有29座類似的風能園區已獲准建造，機組總數達1,894座，將在未來的20年內成為德國最重要的能源支柱。
德國預計在2050年時減少90％的二氧化碳排放，就此目標，德國政府開始精確評估再生能源替代化石能源的可能性。根據德國聯邦環境局2050年能源供應研究報告指出，無論是在技術的可行性上，或是維護生態的情況下，德國均有能力在2050年時完全使用再生能源。這份報告引用2006至2009年間的氣象數據，精確度達到每個小時，並將極端氣候狀態的影響納入考量，對於科技進程的評估也採取保守的態度，由此即可瞭解德國對於再生能源發展的信心。
生質能將持續前行
現階段的再生能源發展，生質能是一項不可忽視的項目。生質燃料替代汽柴油的使用，固態生質廢棄物經轉換後可使用於火力發電，這樣的應用方式均符合現階段的技術架構，是最容易接受的替代能源方式。另一方面，生質精煉未來將替代原油，成為化學材料的基礎，現有的各式製造業才得以在原油用罄後能延續發展。
目前全球生物精煉技術雖然仍看好掌握最多資源的美國，但歐盟「從做中學」這股實踐的力量，使得歐盟在生質燃料、生質發電的進展上領先世界。2007年歐盟宣布，至2020年時所有燃料的10％必須來自再生能源，讓生質能得以在近年內迅速發展。
然而使用生質能就像兩面刃，無論是否使用糧食作物，大規模的種植能源作物，可能會造成耕地壓縮、原始林地破壞、生態失去平衡的情況。就此發展，歐盟執委會亦已開始為生質燃料設立標準，由耕種到加油站之間的每一個過程，均需設立監控查核系統。目前此方案尚未有具體的內容，但就永續發展的角度來看，歐盟的確先行於世界。
歐盟各國最新生質能計畫
在近日歐盟生質能的利用方面，荷蘭的BioMCN公司建立1座全球最大的生質甲醇工廠，可年產甲醇2.5億公升。BioMCN利用化工廠、食品廠製程中的有機廢棄物來提煉甘油做為原料，製造生質甲醇。依據歐盟2020年時燃料中10％來自再生能源的規範，此一工廠已可滿足荷蘭境內的生質燃料添加需求。
另一方面，位於丹麥的Inbicon則是全球最大的木質纖維素（Lignocellulose）乙醇工廠，在2010年7月展開營運，每年可生產140萬加侖纖維素乙醇。Inbicon利用麥稈、玉米稈、蔗渣，甚至於草做為原料，利用纖維素處理技術生產生質乙醇。這座工廠與丹麥最大的發電廠Asnaes整合，發電的廢熱可將生質乙醇廠的整體能源效率提升至71％，而乙醇廠產生的木質素（Lignin）廢料，則被製成固體燃料，再提供Asnaes電廠發電使用。
在英國，Ineos Bio公司甫獲得英國政府補助，預計興建全歐洲第1座廢棄物生質燃料工廠，利用家庭及企業的有機廢棄物製造生質燃料，在2012年運轉後，每年可將10萬公噸的有機廢棄物轉換為2.4萬公噸生質燃料，未來則將與垃圾處理廠整合，成為先進的廢棄物生質燃料廠。
看見生質燃料的發展潛力，荷蘭的APX-Endex能源交易公司與鹿特丹港務公司協議，合作籌建全球第1個生物燃料交易中心。鹿特丹港是歐洲最重要的生物燃料轉運基地，透過鹿特丹港務公司的運輸、儲存、分銷能力，以及APX-Endex在能源期貨、交易平台與管理等方面的經驗，期使生質燃料的交易能更步入軌道。此類商業模式的建立，將使生質能源與周邊產業均跨入一個新的世代。
法國全球核融合實驗重鎮
簡單介紹了歐盟近日的再生能源發展，最後要提到的是人類能源未來的希望，也就是核融合。早在1950年代，核融合就被視為人類能源的最終解決方案，1公克核融合燃料所能產生的能源，相當於11噸燃煤，但至今卻仍是遙不可及。
位於法國的國際熱核實驗反應爐（International Thermonuclear Experimental Reactor, ITER）為一多國共同支持的計畫，亦是全球核融合實驗的重鎮。歐盟執委會在2010年1月宣布，將歐盟的超級電腦（Distributed European Infrastructure for Supercomputing Applications, DEISA）提供予ITER使用，以加速核融合實驗所需的運算。雖然核融合的能源應用仍難以在近日內落實，但此舉將為ITER挹注新且有力的資源，在以再生能源替代化石燃料之外，加速多元能源選項的進程。（作者任職於工研院材化所）