邁克爾·埃克哈特,“可再生能源:期待無窮無盡的能量”,美國 國務院電子期刊:2006年7月
美國國務院電
子期刊

可再生能源:期待無窮無盡的能量

邁克爾·埃克哈特

清潔能源解決方案

目錄
序言
明日的清潔能源
重新發明車輪:汽車效率的革命
核能的復興
可再生能源:期待無窮無盡的能量
小步伐節省大能源
電力生產的清潔解決方案
發展清潔能源技術的市場
可持續能源投資的路線圖
通過全球合作實現能源保障
文獻目錄
網址資料
花絮

AMORE——發展棉蘭老島的可再生能源

常規生物柴油作物

 

畫家描繪的Stirling能源系統公司計畫在
加利福尼亞州莫哈韋沙漠興建的一座太陽能發電廠。
畫家描繪的 Stirling能源系統公司計畫在加利福尼亞州莫哈韋沙漠興建的一座太陽能發電廠。
圖片 由Wade Newhouse/ Stirling Energy Systems, Inc.提供

可再生能源在全世界大規模擴展將需要創新的政府政策、穩定且可 預測的投資環境、以及向發展中國家的技術轉讓。

邁克爾·埃克哈特 (Michael Eckhart) 是總部設在華盛 頓市的非營利組織美國可再生能源理事會 (American Council on Renewable Energy,簡稱 ACORE) 會長。ACORE工作人員蓋奇 (Peter Gage) 和麥卡特 (Cameron McCarter) 曾幫助撰 寫本文。

再生能源業即將展現希望之光。可再生能源在許多地方 已經商業化且具經濟競爭力,勢將通過戒除我們的油癮和開始解決全球變暖問題促進美 國的國家利益。此行業目前即將進入第二階段,把美國的30年150億美元投資用於研究、 開發及論證將在市場中使用的可再生能源技術。

市場動力

目前有三種關鍵力量帶動市場朝向可再生能源邁進。第一個動力涉及國家能源保障。 目前的預測顯示,美國的石油消耗量將持續增長且速度將超過不見起色的國內生產曲線, 因而使美國越來越依賴外國石油市場。這將使美國經濟在石油進口受到干擾時遭受打擊。

可再生能源成本下降
這些曲線反映了歷史成本趨勢,並非精確的歷史性年度資料。COE = 能源成本。
資料來源:國家可再生能源實驗室(National Renewable Energy Laboratory)

此外,諸如中國和印度等發展中國家的快速增長,給世界石油市場帶來不斷加大的壓 力,而且這個問題在今後很可能繼續惡化。其效應目前已經顯現:幾年前,每桶石油的 價格還只有30美元,到2006年6月中旬已超過70美元。可再生能源有助於美國依賴國內能 源,從而減少對石油的需求或減緩消耗量的增長。

邁向可再生能源的第二個動力是關於氣候變化的憂慮。可再生能源能夠幫助降低溫室 氣體排放量,同時滿足我們的能源需求。據一些新聞報導,2000多位科學家一致認為, 二氧化碳和甲烷等溫室氣體正在地球薄薄的大氣層中累積,並且導致全球溫度升高。 其中許多科學家認為:溫度升高預示著不良甚至可能是災難性的後果,這個問題現在就 必須著手解決,並且目前有可供採取的行動,使用無碳可再生能源就是解決方案之一。

第三個市場動力是可再生能源的成本。如圖所示,該成本幾十年來一直在下降,並且 對於一些可再生能源來說應該會繼續下降。可再生能源成本的下降應歸功於可再生能源 技術的改進。隨著此行業成熟,成本將繼續下降。

利用可再生能源

將玉米乙醇加入汽油


2004年,美國生產了約34億加侖燃料乙醇。其中近86%來自玉米 產量占全國三分之二以上的中西部。

製造燃料乙醇
可再生能源成本下降
美聯社圖片

美國各地可再生能源分佈不均勻,讓我們很難有統一的國家政策。太陽能在西南部 最 強,風力主要用於大平原地區、山區及沿海地區,地熱能在西部地區。生物質在全國各 地都有,但不同地區的形式不盡相同。生物燃料由農業州生產,但在設有空氣質量限制 的城市消費。

目前在美國各地有許多地方性可再生能源市場,這些市場各有其獨特的資源、經濟、 文化及政治。一些州在可再生能源領域起到了帶頭作用。將近一半的州目前實施可再生 能源配額制 (renewable portfolio standard,簡稱RPS),即規定可再生能源生產目標的制度。 州一級配額制規定了公用事業公司必須在指定日期之前由可再生能源生產特定數量的能 量;這就立即創造出對可再生能源的新需求。

在其他地區,歐盟已經採取步驟促進對可再生能源的利用,並且是政策創新的一 個來源。德國、西班牙、義大利及其他一些國家已經實施饋入電價,即公用事業公司或 供應商必須向私有發電者支付的可再生電力單位價格。與此同時,芬蘭、希臘及英 國均有促使人們生產或使用綠色動力的撥款、稅收獎勵及強制命令。

借助于美國國際開發署 (USAID) 和許多捐贈機構的資助,以及世界銀行 (World Bank)、歐洲和其他地區開發銀行、私營企業的財務支援,目前在發展中國家有廣泛的可 再生能源項目。印度是率先承諾大範圍利用可再生能源的國家之一,目前積極開展風能、 太陽能、水力、生物質能領域的活動。巴西是率先用糖生產乙醇的國家。印度南部、斯 裏蘭卡、孟加拉均已建立起太陽能光電池市場,為無電網的住宅提供初步電力。中國已 經發展出年產值30億美元的太陽能水加熱工業。

風力

風力是美國用於大規模可再生電力生產的領先能源。據美國風能協會 (American Wind Energy Association) 報告,2006年初美國風力發電裝機總容量為9149兆瓦。 其中相當大一部份——2420兆瓦——系於2005年安裝,並且 2006年計畫安裝約3000兆瓦。隨著近來的技術提升,風力發電與天然氣相比的價格競爭 力已有改善,因此支持了持續增長。此外,美國聯邦政府向企業提供大約等於每度電 1.9美分的風力生產稅收抵免。對於諸如公用事業公司等注重減稅的投資者來說,這為投 資風場提供了很強的吸引力。

最早的風力市場在1990年代末的丹麥,然後是德國。當今的熱門市場有西班牙、意大 利、法國、英國及印度。但風力發電幾乎已在世界各地採用。

太陽能

太陽能電池作為一個年產值120億美元的全球工業,是分散式動力生產 (消 費者為滿足自己的需求生產熱量或電力並將多餘電力送回到公用事業電網) 的首要可再生 動力來源,在日本、德國、西班牙近期均有成長。

2005年,《美國能源政策法案》(Energy Policy Act) 為美國國內住宅和商業設施購置的 太陽能系統確立了30%聯邦稅收抵免,此外加利福尼亞和新澤西等州還有大幅度補 貼計畫。

在發展中國家,光電池具有極大的潛力;但因為需要出售、安裝及維護這些設備的當 地企業基礎設施,並且需要經常無法獲得的貸款,已證實不易實施。儘管如此,印度、 斯里蘭卡、孟加拉、摩洛哥、肯雅、南非及其他地方的市場均在成長中。

生物燃料

今後幾年裏,主要為玉米乙醇的生物燃料在美國將提供可再生能源領域最大的投 資機會。由勞倫斯伯克利實驗室 (Lawrence Berkeley Laboratory) 收集的最新證據駁斥了 1970年代的過時觀點,即由於玉米乙醇的高能耗生產,其環保益處是不存在的。現在看 來,生產玉米乙醇與生產汽油相比所需的石油量要少得多,並且此乙醇的溫室氣體排放 量比汽油低15-20%。新的纖維素乙醇技術可進一步顯著減少溫室氣體排放量和石油使用 量。由於可用乙醇替代甲基叔丁基醚 (一種作為汽油燃料成份在二十二個州被禁用的化合 物),需求已迅速增長。2006年,美國將生產超過47億加侖 (179億公升) 的乙醇,並且有 年產量20億加侖 (76億公升) 的新設施正在興建中。

美國汽車製造商已經注意到近來對生物燃料的興趣。舉例來說,通用汽車公司 (General Motors) 目前生產九個能夠使用E85(由85%乙醇和15%汽油混合而成的燃料)的車 型。

投資

目前對可再生能源公司和項目有大量投資。據普華永道(PricewaterhouseCoopers)、湯 普森風險經濟(Thomson Venture Economics)及全國風險資本協會 (National Venture Capital Association) 報告,風險 投資者于2005年對替代能源公司投入資金近1.81億美元,比上一年增長7800萬美元。

許多行業的大公司已經開始注意到這個日益增長的市場機會,並且表示支持。舉例 來說,通用電氣公司 (General Electric) 最近對加利福尼亞州的一個50兆瓦風能項目投資 5100萬美元,而Cascade Investment LLC已將8400萬美元投入生產和出售可再生燃料的太 平洋乙醇公司 (Pacific Ethanol)。加速的市場成長為投資者在該行業(目前年產值已達500億 美元)創造了一個充滿豐厚利潤機會和風險的有利環境。

冰島Hveragerdi的地熱供暖溫室。
冰島Hveragerdi的地熱供暖溫室。
圖片由Simon Fraser/Photo Researchers Inc.提供

國家與全球受益

可再生能源是廣泛取自我們周圍天然可用能量的一大來源。可再生能源儘管並非萬靈 藥,但用得越多,我們就得益越多,包括減少石油進口、減輕污染和溫室氣體排放、以 及增加就業機會。

可再生能源能夠為發展中國家和鄉村地區帶來重要的機會。舉例來說,設在科羅拉多 州拉爾馬市的科羅拉多綠色風場 (Colorado Green Wind Farm),通過向農民和牧人提供新 的就業機會和收入來源,將本縣的稅收基數提高了29%,使學校常規基金每年增加 91.7萬美元,並且使縣醫療中心的資金提高18.9萬美元。

可再生能源的潛力是巨大的。它將為美國提供能源保障、更清潔的環境、優質工作 及 投資機會。美國鄉村地區能夠從可再生能源開發中獲得最大益處。

此等開發也將讓世界各地的鄉村人口有機會獲得現代能源。風能、太陽能、地熱、生 物質及小型水電站能夠向鄉村公用事業公司和村莊供應電力。太陽能光電池和太陽能熱 水器可將現代能源帶入家庭。

展望

可再生能源在美國和世界各地發展前景良好,並正在加速取得進展。這對於依賴計算 機模擬預測的政府政策規劃人員來說是一項挑戰,因為該等預測可能因石油價格的快速 攀升和可再生能源需求的加速增長而過時。舉例來說,能源資訊局 (Energy Information Agency) 提供的美國官方預測顯示, 到2030年可再生能源只占美國能源供應的約10%,但 多個行業組織要樂觀得多。能源未來聯盟 (Energy Future Coalition) 預測到2025年可再生能 源供應量可達25%,ACORE認為2020、2030、2040年的供應量將分別為20%、30%、 40%。

為了實現這些目標,常規能源價格必須繼續居高不下,可再生能源成本必須繼續下降, 並且政府政策必須是穩定和可預測的,從而鼓勵貸款機構和投資者對可再生能源系統投 資。此外還必須進行國際協作,將技術轉讓給發展中國家。

清潔能源解決方案

本文所表達的見解不一定反映美國政府的觀點或政策。

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