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前回我們談到「有手機沒市話」的狀況本來從落後國家開始,但是發展到最後美國也將要終結所有電話線。那麼,分散式能源的發展是不是也從落後國家先開始?我們就先從印度來看。

我們知道印度有 10 億人口,但你可能不知道,10億人之中,有高達 44%沒有電力網路,這些無電可用的窮人,分別住在印度 12 萬 5 千個鄉村地區。

沒有電力網路怎麼辦?過去,他們往往仰賴小型燃油發電機,或是以煤油燈照明,不僅污染嚴重,能源成本也反而比有錢的都市人還更高,真是窮者更窮啊!

但其實廣大的鄉間擁有一項豐富的能源來源,那就是農業廢棄物,糠電系統(Husk Power Systems)應運而生,顧名思義,糠電系統使用的能源來自碾米後產生的米糠等農業廢棄物,拿來發酵,產生生質天然氣,用以發電。

這家印度公司的技術其實也不怎麼突出(與美國相較,後述),發電系統相當簡單,就是三個看起來破破的發酵槽,連接天然氣收集管線與小型燃氣發電機,4 年來,他們在沒有電力網路的鄉間,總共建立了 84 個小型分散式電網,提供電力給超過 20 萬印度窮人,不僅改善了他們的生活品質,更因此減少 924 萬 4800 公升煤油用量,對環境大有助益。

而台灣人最關心的成本咧?糠電的發電成本每度電低於 15 美分,也就是說低於 4.45 元新台幣,乍看來很貴,不過對印度來說,窮人以糠電的電力點燈,成本比煤油燈少了 3 成,1 年下來節省的開銷可達 50 美元,而由於糠電使用生質能源,減碳又能改善窮人生活,糠電系統因此入圍丹麥 INDEX: Awards 2013 決選。

但,糠電的簡陋系統,可不是就代表生質天然氣的最新技術了,在美國,新創事業All Power Labs也一樣發展分散式能源概念的生質天然氣發電,這家事業之所以誕生,是因為舊金山柏克萊市決定把一座稱為「船塢」的藝術家勝地斷電,引起公憤,美國的社會運動者不是只去抗議,還想到乾脆發展分散式自有能源,以後就自己發電自己用,看你怎麼斷!真是反骨到難搞對吧。

All Power Labs也一樣想到使用生質天然氣,把胡桃殼、木屑等有機廢棄物扔進它的系統發酵,廢物就成了電,一樣,最關心的成本問題咧?每度電不到10美分,也就是說,一度電低於新台幣3塊錢。

更好的是,發酵完的殘渣,就成了木炭,由於美國講究減碳,所以他們是把木炭拿去埋在花園改善土質用,順便「碳封存」,但如果有人不想管環保,那還能拿來作為額外燃料。

你以為這只是實驗階段?不,早就量產了,All Power Labs的系統一台2萬7千美元,已經銷售超過500台,遍銷厄瓜多、多明尼加、海地、泰國、尼加拉瓜、墨西哥、智利等國,散播分散式能源的福音。

提到分散式能源總會講到的太陽能咧?當然也不讓生質天然氣專美於前,目前,太陽能正大舉進入廣大無電力網路的開發中國家市場。

在亞洲,太陽能從最窮的國家之一出發,跌破一卡車專家眼鏡,許多能源「專家」一口咬定太陽能太貴在窮國沒搞頭,不料孟加拉卻在2012年11月就達到100萬用戶安裝太陽能系統,一家可再生能源公司Grameen Shakti,一個月安裝1000個系統,忙得不可開交,全國每月安裝3萬到4萬個系統。

而在非洲,分散式太陽能以300%的年複合成長率快速擴張中,這是因為全世界有10億人口正開始初步脫貧,日收入提高到2到10美元,也就是說60到300塊新台幣,看起來很少?但是他們就會想買手機,想要有照明,手機需要充電,電燈需要電,而用煤油發電的成本不只比生質天然氣高,也比現在的太陽能高。有專家於史丹佛大學演講時大膽預估,未來全球有半數人口將不接電網但仍有電:以分散式能源系統供電。

談到這邊,可能有人開始要說:台灣又不是沒電力系統的窮國,不適用,不可能。

的確,分散式能源在基礎建設不良的窮國更有優勢,窮國連路都鋪不平,燃料運輸,輸電網路破爛不堪,一天到晚斷電,不如靠自己。

但,分散式能源可不只是在窮國發展,不然第一篇的電業主管們是在害怕些什麼呢?事實上,分散式能源的腳步早就來到全球的首強首富國家美國。

更來到美國的首善之區:紐約。

營運領域橫跨電子產品、航太與工程的複合工業巨頭漢威(Honeywell),最近以 200 萬美元預算,將位於紐約布魯克林的春溪塔(Spring Creek Towers)建築群打造為能源自給的智慧型建築。

這整個社區從此再也不連接電力網路,成為百分之百自有能源的分散式能源先鋒,供電仰賴自有的燃油與燃氣電廠,之所以能辦到,除了美國頁岩氣,以及新燃氣電廠的高反應力、高效率以外,更重要的是漢威改造建築物之間的訊號網路,成為一個智慧調控的智慧建築物群,可以消出不必要的能源浪費,因此能以更少的成本就供應電力需求有餘。

漢威如此打造訊號網路,除了節能以外,還增加了如安全監控等功能,大為增加整體系統的附加價值,而這些都使自有能源的分散式能源系統相對更划算。

知名的賽格威(Segway)發明人迪恩卡曼(Dean Kamen),也投入分散式能源發展,而美國雄霸一方的電力公司NRG能源,則決定在分散式能源消滅恐龍模式以前,率先投入,因而與迪恩卡曼合做,計畫將推出一種複合分散式系統。

這套系統包括屋頂太陽能電板,搭配電力儲存的電池,以及小型史特靈引擎燃氣發電機,太陽能不夠,就打開燃氣發電,要是還不夠,電網本身是終極的備援,但如果電網掛了,譬如說輸配線路被龍卷風吹掉,那麼別人沒電的時候,有這套系統的家庭照樣有電。

而看似最無害,對電業殺傷力卻可能最致命的分散式能源應用,則屬於微軟的計畫。

微軟也略懂分散式能源?不只略懂,還寫了一整份研究報告,微軟計算發現,需電量最龐大的雲端資料中心,現有供電方式,從外部拉高壓線路進來,再一一分散、分接,最後接到每台伺服器主機的過程中,浪費大量的能源,如果改用終極的分散式能源,就在每個主機旁邊供電,那麼將節省6成的電力。

怎麼可能就在每個主機旁邊供電?簡單,微軟計畫就在主機旁邊擺一顆顆的天然氣燃料電池,由電池供電,從此以後,微軟資料中心將不連接電網,而且更棒的是,以往為了怕斷電,還要特別建置備援電池,燃料電池自己就是電池,就不用再有備援電池了。

對電力公司來說,微軟的計畫真是太過「邪惡」,一旦計畫成真,甚至 Google、Apple等對手也如此做,用電最大的資料中心不再連接電網,不再是客戶,那電力公司該何去何從?

事實上,Apple早開始類似的做法,Apple宣布將在亞利桑納州設廠,這座新廠的電力來源,不僅將百分之百來自可再生能源,還是分散式能源:蘋果將自行建立一個太陽能電網供應自家工廠所需電力。

今天的能源思考題,當提起分散式能源,許多人會說「不可能」、「只適用窮國」,的確,分散式能源在窮國發展快速,但是當漢威、NRG、微軟、Apple都致力於分散式能源的時候,你認為分散式能源還只局限在窮國嗎?這是今天給大家帶回去的思考題。

過去一直沒有發展起來的分散式能源,是什麼原因造成它現在成為顯學?它有哪些優點,對各種發電方式的消長又將造成什麼影響?之後,我們會繼續逐週探討這些重要議題。

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留言列表 (4)

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  • ChunHsien Lin
  • 潛水好久,格主文史兼備,深入淺出,非常的佩服。

    分久必合,合久必分,可以這樣子講嗎?

    忘記是哪裡看到的文章,說是清代的中國經濟,其實是無數的家庭工作坊(或工廠)所結合起來的經濟體,所有的工作坊都能夠自給自足,但是面對到新的商業模式,卻來不及應變,接下來就是劇情急轉直下了…

    舊的體系遇到了新的技術,但是觀念還沒有跟上,因此新技術也許就變成了無用武之地,往往要過了相當時間,等到觀念或是使用模式改變,新技術才能真正的進入生活及應用之中。就好像交流電與直流電的大戰,好像,還未曾停息。

    感謝格主,並期待好文,小弟就等著待續囉!
  • 獨韻 將心
  • 問題是台電這個既得利益者會緊抱立委的大腿掐住法令繼續獨佔,不讓其它更有效更不浪費更環保的發電方式在台灣茁壯,所以核四預算一再追加硬是不肯停建
  • 黃醫師
  • 核四是為台北人供電的!
    但是大家仔細想想 如果台北可以有更加多綠地
    夏天全面用太陽能
    其實尖峰用電量根本不會創新高!
  • RL
  • 核電廠的安全基礎是要離人口密集區有一大段距離,最好是離農漁畜區也很遠。

    在台北附近蓋核電廠,很蠢。

    在另一方面,核電廠與分散式發電的相容性不高。
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