-现代中国、全球化 能源科技与环境-
自工业革命以来,对化石燃料的需求日益增加,石油及煤炭等化石燃料取代了再生能源,因此对可再生能源的需求便急遽下降,惟全球化石燃料终会有耗尽的一天。自上世纪七八十年代以来,能源危机一直困扰着全球。燃烧化石燃料的过程中会排放大量的温室气体及空气污染,令全球出现暖化问题。加上不时发生漏油意外,如2010年墨西哥湾钻油台爆炸,所衍生的污染令大量鸟类和海洋生物死亡,令世人感到发展可再生能源取代化石燃料已是刻不容缓。核子能源于上世纪中后期一度成为全球能源的新宠,但却接连发生核辐射洩漏、核废料贮存洩漏等意外,各国对发展核能亦趋于保守,转而发展可再生能源。
【新闻背景】核能一度受宠 风险令人却步
核能自上世纪中叶一度被视之为可以取代煤、石油及天然气等化石燃料的洁净能源,因为它的二氧化碳及其它污染物排放量远低于传统的化石燃料,而产生的能量则远高于传统的化石燃料,而且体积及重量亦比煤和石油等轻及细小,可减低运输成本。可是各国的核电厂多年来亦意外频生,最严重当数1986年切尔诺贝尔核电厂爆炸,令大量含有核辐射污染物的尘埃扩散至欧洲的水源及土地,更令切尔诺贝尔至今仍然是禁区。
福岛核洩 安全成疑
2011年东日本大地震引发的海啸,导致福岛第一核电厂发生核辐射洩漏后,各国对核能是否安全及洁净的能源持怀疑态度。诚然,核能虽然没有废气排放,但开採核燃料的铀矿及发电过程亦会产生大量高放射性的核废料。
核废料的衰变期动辄以百年计算,因此各国亦需花大量资源在处理、贮藏核废料上。可是,贮藏核废料的设施亦不时发生核废料洩漏意外,如去年4月,美国华盛顿州汉福德(Hanfold)核储存库就发生核废料洩漏意外,洩漏约3,500加仑核废料,可幸并没有造成太大影响。
因此,核能虽然在产生能量时不会如化石燃料般产生废气及其它污染物,但核废料的后续处理方面却耗用大量资金、时间及土地资源,而且安全性成疑,故此核能是否洁净能源仍存有争议性。
另一方面,核能发电的危险性亦受到关注,不少环保人士开始提出无核的主张,要求政府放弃使用核能。
德国政府已答应全国废核,并且正陆续实行政策,但不少政府仍坚持核能不可弃,一方面不是所有国家都可以使用再生能源来填补核能所佔的供电百分比,另一方面则是希望核能和可再生能源双管齐下,减少使用化石燃料以减低碳排,如英国政府就制定法定目标,2050年前较1990年减少80%碳排,所以以可再生能源和核能并重的方式来发电。
希望能源自主 欧洲成为先驱
上世纪80年代开始,可再生能源受到重视,投资额亦按年增长,据REN21 《2017全球可再生能源现状报告》显示,目前全球整体发电量的近四分之一来自可再生能源,以风力、太阳能、地热、潮汐能、生物质燃料为主。
减轻地区局势影响
可再生能源的发展技术日渐成熟,尤以欧洲为先驱,因为欧洲主要化石燃料来源主要从外国入口,如天然气和石油均受生产地区的局势所影响。
为达到能源供应自主,欧洲各国极为积极发展可再生能源,其中又以风力及太阳能的投资为主。去年欧洲一些国家在风力发电的发电量均录得破纪录的增长,例如︰
1. 葡萄牙于2016年5月7日至11日,全国的电力需求全靠可再生能源,达到零碳排放纪录。
2. 丹麦于2016年风力发电已佔全国用电量的42%,今年新安装的一座大型风力发电机更创下了24 小时内产生了 216,000度(kWh)的电力,足够一个美国家庭使用20年。
3. 德国于2016年5月本土可再生能源单靠风力、太阳能、水力和生物质能(biomass)已达到全国用电量的95%,并预计可提早达到2022年全国废核的目标。
以往可再生能源有一个重要的限制,就是不能24小时发电,如太阳能在阴天和夜间,或是风力发电在无风的时候,都无法发电,因此需要化石燃料和核能来提供基础电源。
然而,这个问题在2016年已经解决,透过管理可再生能源发电峰值,各国有望不再需要使用化石燃料,如葡萄牙就做到在5月时全国只用可再生能源。
另一个可再生能源限制是金钱因素,以往由于可再生能源的成本较高,如水力发电,就需要兴建堤坝,涉及数以亿计的工程费用,但随着技术日益成熟,成本也愈来愈便宜,根据2015年的数据,发展中国家在可再生能源投资方面取代了发达国家,中国、印度等都投放大量资源发展。
化石燃料跌价 改变诱因减少
在过去10年,风力发电机的设置率以每年超过25%的幅度增长着,根据彭博新能源财经(BNEF)2015年的报告指出,可再生能源吸引了创纪录的3,485亿美元的投资,几乎是2004年的6倍。中国、非洲、美国、拉丁美洲和印度的可再生能源所佔投资比例较高,其中中国成为2015年最大的可再生能源投资者,投资总额增长达17%,达到1,155亿美元,由政府推动风能和太阳能发展满足电力需求,限制对燃煤电厂的依赖,以电力容量计,风力发电机和太阳能板的设置上也有破纪录增长。
但2016年的报告中指出,各国对再生洁净能源的投资总额下跌了17%,跌至2,875亿美元。很多人会提出疑问,为何可再生能源的投资出现下跌的迹象,分析认为有四个主要塬因︰
1. 化石燃料包括石油、天然气和煤的国际市场价格持续下跌,令可再生能源的竞争力下降;
2. 太阳能和风力发电机的装置成本大幅下降︰相同的资金可以安设更多的发电机组,意味着电价将会下降,利润减少,投资与回报吸引力下降;
3. 两大可再生能源的投资国投资热情冷却︰中国和日本是可再生能源最热衷的投资者,可是两国因需要消化数年前的大量投资及面对国内经济放缓,于2016年的投资热情冷却下来;
4. 储电装置技术︰现时风力发电及太阳能发电的技术虽已步入成熟阶段,可是相关的储电技术仍未取得突破,意味着大量剩余电力将会被浪费。
【想一想】
1. 根据资料,描述现时可再生能源的发展情况。
2. 根据资料及就你所知,解释为何核能未能取代化石燃料及可再生能源的塬因。
3. 试提出发展可再生能源的潜在好处。
4. 试提出两个可行方法克服现时可再生能源投资与发展困难,参考资料及就你所知,解释你的答案。
【答题指引】
1. 指出可再生能源包括风力、太阳能、水力、潮汐能的发展状况并提出数据。
2. 明确具体地解释核能的潜在危险及其处理核废料的成本与污染,并对比化石燃料及可再生能源相对优点。
3. 合乎逻辑地提出可再生能源的潜在好处,例如全球碳排放量下降、减缓温室效应、 国民电费成本下降等解释。
4. 试以各国政府及可再生能源投资者的立场进行分析,可集中在税务、补贴、 投资、发展及宣传等方面提出可行的解决方案。