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潔淨能源,從「再生」找永恆

文 / 陳竫詒    
2008-07-01
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潔淨能源,從「再生」找永恆
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享受了近一世紀石油所帶來的便利,以目前全球發現的石油蘊藏量估計,在需求量維持不變的情況下,大約再過40年,地球的石油將被全部耗盡。石油危機迫使人類得更積極地尋找新能源,特別是可再生或取之不盡的潔淨能源,譬如風力、潮汐、太陽能等選擇。

曾經靠投資石油發了大財,被尊稱為「油神」的美國石油富豪布恩‧皮肯斯(T. Boon Pickens),也成為追逐新能源的指標人物之一,他甚至斥巨資,計畫在德州打造一座「風之谷」。

皮肯斯名列全球富比士(Forbes)富豪排行榜第368名,高齡已80歲,老先生的雄心卻不減當年,他投入60億美元(約合新台幣1822億元),計畫在德州建造世界最大的風力發電廠,預計2011年完工,屆時2700具風力渦輪機同時運轉,浩浩蕩蕩,將可供應100萬戶的家庭用電。

大風啟動渦輪,吹出百萬戶用電量

有人形容皮肯斯的論調,很像極力呼籲人們重視氣候變遷的美國前副總統高爾(Al Gore),但皮肯斯卻老實說:「我建造足以供應40億瓦的電廠,僅為了環保第一,賺錢第二?這不可能!」因為接下來五年的能源需求及價格,只會不斷往上竄升,皮肯斯從可再生能源見到未來的無限商機,他樂觀預估風力發電廠至少會有15%的投資報酬率,甚至可能接近25%。

做為波灣地區第一個開發油田的巴林(Bahrain),總是領先趨勢,儘管該國仍有豐厚的石油蘊藏,卻也擔心終有耗盡的一日,正積極開發替代能源。

巴林將風車架在首都麥納麥(Manama)的世貿中心(Bahrain World Trade Center),兩棟高54層樓的雙塔,狀如風帆高聳入雲,建物中間有三座橫樑連接,分別架上直徑29公尺的巨大風力渦輪機,極為壯觀。

這概念是受阿拉伯人風塔(Al Barajeel)的啟發,通常位在民房或清真寺屋頂的風塔,可以產生自然的通風效果,原理如機翼的螺旋槳,將波斯港灣的海風引入帶動渦輪發電,足以供應大樓所需10%以上的用電,巴林世貿中心已在今年4月完工,首創商業金融大樓與風力發電的結合,開啟永續建築的先例。

英國人則把風車搬到了海上,地處多風地帶的英格蘭幾已開發殆盡,因此改往寬廣的海洋發展,能巧妙克服風力發電常見的風車體積,以及運轉時產生噪音干擾的問題,倫敦陣列風力電廠(London Array)計畫在泰晤士河口外部,距肯特海港(Kent Coast)20公里處,建立340個以上的風力渦輪機,這項耗資20億英鎊(約合新台幣1186億元)的電廠啟用後,產生的電力足以供100萬戶家庭使用,約是全英國用電量的1%,成為全球最大的離岸風力電廠。

日照、波浪 天然力量變身新能源

太陽能則是替代能源發展的另一個主流。美國加州溫暖的陽光正是發展太陽熱能的好所在,總部設在以色列的Solel太陽能發電公司(Solel Solar Systems),將於加州的莫哈維沙漠(Mojave Desert)建造全球最大的太陽能發電廠,在23平方公里,相當於三個日月潭大小的面積,排列120萬面鏡子,利用拋物面鏡將太陽的熱能轉化為渦輪機運行所需的蒸汽,整個工程計畫在2011年完工,可望供給約40萬戶的用電量。

當風車如春筍般,從山谷到平原一個個冒出頭來,太陽能板在你家屋頂和廣漠無垠的沙漠閃閃發亮時,潮汐能卻進展得十分遲緩,你可以了解驚濤裂岸的滔天巨浪蘊含多大的能量,不過卻很難想像如何才能牢牢抓住浪潮如實的潮汐變化,甚至進一步轉為動能。如今這個技術已經獲得克服!

2007年10月葡萄牙北方外海5公里處,世界第一座商業運轉的波浪發電站設立,運用英國蘇格蘭海洋電力傳遞公司(Ocean Power Delivery)研發出的海蛇號(Pelamis)波浪發電機組,由四個鏈結的浮桶構成,連結如火車,隨波浪上下振動的浮桶,又像是在海上翻騰的海蛇,總長約150公尺,鏈結處置有發電機組,當波浪穿越牽動連結點,帶動油壓幫浦,進而驅動發電機,葡萄牙波浪發電站可滿足1萬5000個家庭用電需求。但在起步階段的潮汐能,相較其他替代能源成本昂貴,這是波浪發電未來發展的重要課題。

地熱、氫氣 冰島50年內擺脫石油

北緯66度的冰島,沒有煤礦、沒有石油,古老的維京俚語形容這個不毛之地:「如果在冰島的森林迷路怎麼辦好?站起來就行!」這個連樹木都沒有的北國,能源卻幾乎不必靠進口,其中有高達七成來自於再生能源,除了傳統的水力發電與地熱外,冰島一直致力於開發氫能,早在1998年,冰島政府就宣布要在2050年前用氫能源完全取代石化燃料。

目前冰島製取氫的技術領先全球,去年11月底,全球首座加氫站已正式向公眾開放,為私人汽車提供加氫服務,經由電解水製取氫燃料,不會產生碳污染的氫氣在使用上比石油更加安全,很有機會成為擺脫石油依賴的新寵兒。

雖然就目前而言,再生能源設置成本仍十分高昂,但為了戒掉對石化燃料的重度依賴,各國政府無不加緊腳步採取替代能源行動方案,前仆後繼地為提高再生能源供電比例做努力;英國政府宣布希望在2010年以前,再生能源能占全部供電量的10%,2012年進一步提高占比至20%;加州政府希冀在2010年前,將再生能源的比例提高到20%,葡萄牙則是預計2020年以前達到55%,從油田鉅富搖身一變成為環保巨擘的皮肯斯比喻得好:「我可不想等到房子都要被燒毀了,才來判斷這是不是一場嚴重的火災。」

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