Drawdown 反轉地球暖化100招

發稿時間:2019/03/08
Drawdown 反轉地球暖化100招
Drawdown 反轉地球暖化100招
作者|保羅‧霍肯
譯者|劉品均
出版社|聯經出版
出版日期|2019/01/16

  在大氣詞彙中,drawdown 象徵溫室氣體達到高峰,並開始逐年衰減的時刻,環境學研究專家保羅.霍肯以此定名,創辦團隊「PROJECT DRAWDOWN」,邀請地理學家、生物學家、經濟學家透過數據評估,本書集結研究成果,以能源、食物、女人與小孩、建築和城市等八個篇章論述,提出100種可有效延緩地球暖化的解決之道,號召全球公民投入參與行動。

文章節錄

《Drawdown 反轉地球暖化100招》

屋頂太陽能

  當時是1884 年,第一組太陽能電池陣列(solar array)出現在紐約市某座屋頂上。實驗家查爾斯‧弗里茲(Charles Fritts)發現金屬板上的硒薄片曝晒於陽光下可以產生電流而安裝它。他與當時的太陽能開創者們都不知道日光是如何點亮電燈的,直到20 世紀初期,愛因斯坦發表了他革命性的研究,技師們才了解原由。亞伯特‧愛因斯坦(Albert Einstein)的發現就是光子。雖然弗里茲時代的科學認為熱生電,他仍然相信「光電」(photoeletic)模組最終能與火力發電競爭。第一座此類型的發電廠由湯瑪斯‧愛迪生(Thomas Edison)於1882 年設立於紐約市。

今日,太陽能正逐漸取代石化燃煤與天然氣發電,亦代替無電網可達之區域的煤油燈與柴油發電機,可影響全球達10 億人。雖然有些地區必須解決因發電而起的汙染問題,也有些地區無電可用,但日光神奇的波與粒子持續不斷地進入地球表面,其能量超過全球人類所需1 萬倍。小型太陽光電系統通常安裝於屋頂,在利用陽光──地球最充沛的資源──時扮演要角。當光子接觸到真空密封的太陽能電池板內的矽晶片時,會撞擊電子並產生電流,這些次原子粒子是太陽能電池板中唯一會移動的部分,而且不需要燃料。

雖然目前太陽能光伏發電(PV)僅提供全球不到2% 的電力所需,但在過去10 年,這項技術已快速發展。2015年時,全球發電量小於10 萬瓦的分散式發電系統大約占太陽能光伏發電總容量之30%。在世界太陽能發電領導者之一的德國,主要的光伏發電來自屋頂太陽能電池,有150 億個系統。在有1‧57億人口的孟加拉(Bangladesh),已安裝超過360 萬座家戶太陽能發電系統。澳洲也有16% 的家戶安裝太陽能發電系統。將一小部分的屋頂面積轉換為小型的發電站已是不可抗拒的趨勢。

  屋頂發電模組因價格實惠而得以在全球發展。太陽能光伏發電因下列事項而得利:成本降低之良性循環、稅額獎勵加速其發展與應用、大量製造的經濟利益、電池板生產技術之進步、創新的用戶獲利模式──如第三方擁有權(the third-party ownership)約定對美國太陽能發電之助益。需求增加刺激產量提高,因此太陽能電池板價格降低;又由於價格降低,故需求更多。中國的太陽能電池板製造蓬勃發展,使得全球能以較低價格購買太陽能電池板。但硬成本(hard cost)只是花費的一個面向,資金、收購、取得許可與安裝等軟成本可能占屋頂太陽能發電系統之5 成,而且不像電池板製造有成本下降的趨勢。這是屋頂太陽能發電系統比公共事業規模太陽能發電更昂貴的部分原因。然而,在美國某些區域、許多小型島州與澳洲、丹麥、德國、義大利、西班牙等國家,小型太陽能光伏發電仍比以電網供電來得便宜。

  屋頂太陽能發電系統所能帶來的好處遠甚於價格。如同任何其他產品的製造過程,太陽能電池板的製程亦涉及碳排放,但以之發電時,零溫室氣體排放亦不造成空氣汙染,因為其唯一的能量來源是無限的日光。當安裝以電網連接的屋頂太陽能電池板時,它們就在用電處發電,因此可以避免輸電過程中的損失。它們可以將未使用的電力存入電網,以協助公用事業滿足更廣的需求,尤其是在炙陽高張而用電需求大增的夏季。「淨計量電價」(net metering)回售餘電給電網的策略,讓家戶擁有者在經濟上可負擔,彌補其夜間用電或日光不足之需。

  有許多研究顯示,屋頂太陽能光伏發電有2 種好處。以之作為發電方式之一,公共事業發電可免去額外的燃煤或天然氣發電廠之投資成本,而這些成本可能附加於電費之上,向顧客收取;屋頂太陽能發電亦可使整個社會免於環境與公共衛生之衝擊。在用電高峰時,以光伏發電為支援,可減少對昂貴且造成汙染的發電廠之依賴。某些公共事業電廠拒絕此提議,並將屋頂太陽能光伏發電設想為「搭便車」,因為他們希望遏止分散式太陽能的發展,以免影響其收益。亦有些電廠接受此不可避免的趨勢,並試著轉換其經營模式。將所有因素考慮進來的話,對電網「公地」的需求仍存在,所以公共事業本身、管理者、股東等所有關係者都正在尋找分擔成本的方式。

  屋頂太陽能電池板可以提供沒有電網的低收入國家鄉村地區用電。就像行動電話,不須安裝電線,使得通訊更加自由,太陽能系統也不需要大規模、受中央控制的電網。高收入國家直到2014年才開始主導對分散式太陽能發電的投資,但現在智利、中國、印度與南非等國都加入此行列。這代表著,屋頂光伏發電的可取得性正在提升,也因此乾淨的能源成為消除貧窮的有力工具。屋頂光伏發電也創造就業機會並刺激當地經濟,在孟加拉的360 萬座家戶太陽能發電系統,創造了11‧5 萬個直接就業機會,與超過5 萬個下游產業就業機會。

  從19 世紀末開始,許多地方的人便已開始依賴大型發電廠(centralized plants)以石化燃料所生產的電力,這些電力由電纜、電塔、電線杆所構成的體系輸送。當家戶安裝屋頂太陽能電池(具有分散式儲電功能者越來越多),發電者與擁有者的關係產生變化,電力不再由公共事業壟斷。由於電動汽車愈加廣泛,在家就可「加油」,取代石油公司。因為生產者與使用者合而為一,能源便可自由化。查爾斯‧弗里茲在1880 年代望著紐約市的屋頂時有如此遠見,而今日,他的遠見得以實現。

  影響:我們的分析假設屋頂太陽能光伏發電可以在2050 年前由全球發電量的0‧4% 成長至7%。這樣的成長可以減少246 億噸碳排放。我們預估每千瓦1,883美元的施作成本可在2050 年前降至每千瓦627 美元。30 年後,科技的發展將能使家庭用電開銷節省3‧46 兆美元。

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