地熱、冰河、太陽能農場:冰島與留尼旺島給大陸國家的一堂能源轉型課

地熱、冰河、太陽能農場:冰島與留尼旺島給大陸國家的一堂能源轉型課
冰島奈斯亞威里爾地熱發電站|Photo Credit: Gretar Ívarsson Public Domain
我們想讓你知道的是

島嶼是一個受限的區域,其環境可能比其他地方來得敏感、脆弱,也顯得更需要建立自主性。但是多虧了這些限制,許多島嶼因此成為實驗場域,為大陸國家實現了未來必須實現的範例⋯⋯。

文:西席爾・迪昂(Cyril Dion)

我們注意到,走在能源轉型最前頭的地區經常都是島嶼(例如冰島、維德角、留尼旺島)和半島(例如丹麥、瑞典)。島嶼是一個受限的區域,其環境可能比其他地方來得敏感、脆弱,也顯得更需要建立自主性。但是多虧了這些限制,許多島嶼因此成為實驗場域,為大陸國家實現了未來必須實現的範例⋯⋯。

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Photo Credit: Wikimedia Commons
冰島位置圖
冰島:地熱和水力發電

六月的冰島是永晝,太陽幾乎不下山, 頂多一小時。躲在旅館房間裡,心中仍為方才經過的「夜景」感到吃驚的我,盡力將窗簾塞滿窗戶的縫隙。此刻是午夜十一點,外頭仍究是一片白畫。當我再一次睜開雙眼,已是清晨四點,日光似乎還是完全相同。在這兒,時間不再以同樣的方式流動,而更像是一層層地掀開、倍增。自然景觀無所不在,雷克雅未克(Reykyavik)縱然是全球聞名的首都,也只是一個中等大小的城市(十二萬居民),位處在這個荒涼之國的海邊。在這塊島嶼上,人們先是必須為了生存而打造適宜的條件,接著才能享受豐腴。

這個國家的能源策略,似乎與我們忽略已久的感受緊密相關:生活在冰島,猶如生活在荒原……這正是為什麼當一九七三年的石油危機爆發時,冰島政府便決定打造能源自主的條件。在當時,石油價格看來肯定會節節攀升,供給面的問題很可能更加棘手,因此必須打破這種對石油的依賴。即使在隨後的二十年裡,這種預測並沒有完全應驗(在一九七九年的爆升之後,石油價格於八○與九○年代回降到比之前更低的水平),我們依舊可以肯定,冰島的人們已經比其他人提前看到了未來三十五年的風向。他們當時的擔憂從此與全球提倡能源轉型的人們契合。

為了達成目標,冰島政府決定主要依賴島上的自然資源,其中有兩項資源脫穎而出:冰島是一個充滿火山的島嶼(計有兩百座火山),其地熱資源吸引了世界各個角落的遊客前來,為當地人帶進滾滾財源。因此,充分利用這些地熱應該是可行的。冰島也擁有令人驚豔的瀑布與無數的冰河,其幅員幾乎可說是歐洲最廣闊的,覆蓋了該國十分之一的國土。這些冰河位在好幾百公尺的高度,它們滑動時所產生的巨大能量便成了珍貴的資源。大流量加上高度差,能源潛力無與倫比。

在幾十年間,這兩方面的硬體建設,使得這個擁有三十三萬居民的小島國繳出亮眼的成績單:百分之八十七的再生能源。整體來看,其能源供應的組合為百分之六十九的地熱、百分之十八的水力發電、百分之十一的石油和百分之二的燃煤。若是進一步分析,多虧了大規模的管線輸送(最長的有六十三公里)由電廠產生的能源,地熱確保了全島百分之九十的(集體)暖氣供應和百分之二十七的電力。水力發電供給了百分之十的暖氣和剩餘百分之七十三的電力。百分之十三的石油與燃煤,主要是用來發動汽車和漁船。

因此,交通仍舊是冰島的能源轉型過程中留待解決的關鍵問題。正如冰島官方能源單位Orkustofnun的總監古德尼.約翰內森(Guðni Jóhannesson)所言:「這是我們未來的目標之一,我們正在努力研發從再生能源產出碳氫燃料。我們已經有電動車,以及以廢棄物產出的天然氣為燃料的瓦斯車。我們建造了一座可接收大氣中二氧化碳的工廠,與氫作用之後,便能產出可與石油混合的甲醇。我們也擁有許多氫能車,甚至有幾輛氫能公車在雷克雅未克運行。以上種種技術已經實現,只是成本仍舊相對昂貴,它們需要的是改良和推廣。我們認為,在十到二十年內,就有能力將這些技術普及化,以便建立一個沒有化石能源的未來。」

在現實中,冰島的能源產出遠遠超過該國的實際需求。許多企業看到了這個絕佳的發展機會而蜂湧前來,尤其是一個產業:鋁。今日,冰島百分之七十三的電力用在煉鋁工業,這是一個非常耗能(而且其實不太環保)的產業。該國評估還可以生產更多的電力,同時改善其技術。從此以降,冰島變成了某種全球顧問,協助世界其他地區開發地熱資源來取代石油。

「許多發展中國家擁有巨大的潛能,」古德尼繼續說。「以非洲為例,在東非大裂谷地區,我們可以生產一千五百萬瓦的電力(等同於二十幾座小型核電廠)以供應諸如肯亞(Kenya)或伊索匹亞(Éthiopie)等國。今日,全球四成的石油是用來滿足基本需求,例如熱水和家庭用電。在所有具備地熱資源的國家裡(如瑞士、德國、法國、義大利等),我們可以毫無困難地利用地熱來取代石油,而且它不是唯一的解方。若將地熱與其他再生能源混合,我們可以將化石能源的使用降低至對氣候無害的水平。」

留尼旺 La Réunion
Photo Credit: Wikimedia Commons
留尼旺島位置圖
留尼旺島:太陽能農場

留尼旺島上,島嶼生活的問題與冰島是類似的,但是再生能源的發展比較沒那麼進步。目前,全島的能源生產為百分之三十五的再生能源相對於百分之六十五的化石能源。對於石油的依賴仍然頗為重要:石油確保了超過半數的能源需求,一旦供給中斷或出現問題,只消幾天的時間,全島經濟就可能會棄械投降。「今日,能源供應是由一家廠商獨大,因此它擁有很可觀的力量。我們的工作是要打破這種獨占局面,多樣化地發展能源生產來源。」省議會議長迪迪耶.羅伯特(Didier Robert)向我們解釋。「我們的目標是透過再生能源的發展,在二○二五至三○年間達到能源自主。」

然而,留尼旺島存在著其他限制:冰島的人口密度仍維持在每平方公里三人,但留尼旺這個熱帶小島的人口密度正在激增中。惟有臨海地區人居住,因為有火山與列管的國家公園。全島已有將近九十萬居民,預計至二○三○年將達到一百萬人。因此,如何在這個過於狹小的土地面積上建設住宅、生產食物和推動再生能源,便成了當務之急。除此之外,還必須解決再生能源的間歇性供給問題(太陽能或風力供給都是變動的,產量無法穩定持續),此一限制導致了目前的再生能源比例無法超過百分之三十五。

變革的契機始於二○○七年,一家法國的中小企業Akuo,在世界許多地方開展了一項再生能源的計畫,稱作「太陽能農場」(Agrinergie)。概念很簡單:我們必須在生產食物和能源之間找到兩全其美的作法,讓兩者能夠同時在同一個空間裡進行;為了擇其一而犧牲另一者的話,就太荒謬了。該公司因此首創實驗,將太陽能板與作物耕種交錯存在於同一片土地上,作物便可以受益於太陽能板所給予的遮蔭。可惜的是,即使這個嘗試很鼓舞人心,其耕地面積仍然不足以進行大規模耕作,因此在此種植的是香料作物。

第二個實驗與溫室蔬果有關 ,而且顯然是較獲認可的作法,也就是將土地面積全部留給耕作用,而一半的屋頂用來作電力生產(另一半的屋頂則維持淨空,以便讓陽光能夠照射進來)。一開始,農夫們考慮到過程中的諸多限制,抱持保留態度,因為他們勢必要為此調整耕作方式。然而,一旦找到了解決辦法,這種安排顯然在許多面向上都是好處多多的。溫室可保護作物免於受到暴風雨和其他極端氣候條件(在熱帶地區相對常見的狀況)的威脅,並且可以蒐集雨水,讓整個環境在水資源方面得以自主,而且還是免費的!欲使用溫室的農夫僅需繳交象徵性的一歐元租金,而Akuo公司則以此換得使用溫室屋頂的權利。

在農業司司長(同時也是一位有機農夫)尚-柏納.宮提爾(Jean-Bernard Gonthier)的家中,一共有十二座溫室,可以供應島上六百戶家庭的用電需求,關係到超過兩千人的生活。在二○一四年貝吉莎(Bejisa)颶風侵襲之時,無數的耕地遭到蹂躪殆盡,導致收成幾乎全部喪失,惟獨這些溫室栽培沒有受到一點兒損害。

此外,這個系統也允許沒有耕地的農夫們獲得耕作的機會,他們僅需支付一歐元的象徵性費用給Akuo公司,便可取得二十至四十年的耕作權利。「我們讓企業的的財務能力為農夫們服務,」Akuo公司的創始總裁艾瑞克.史考托(Éric Scotto)字正腔圓地說。「在接下來的幾十年,我們有兩個很大的挑戰:建立地方上的飲食和能源自主性。不論是哪一方面,土地成本都是重大的障礙。隨著這兩個世界之間搭起合作的橋樑,我們便可以期待未來達成目標的一天。」

此一信念從此顯得如此鼓舞人心,以致Akuo公司努力地在大多數的空地上複製其模式,例如在港口監獄(La Prison du Port)這個島上的主要拘留所裡。幸虧獄方的合作,Akuo公司將拘留所周圍的工廠廢墟改造成了生產空間和重新安置犯人的場所。從此以後,栽種蔬果的溫室上方都架設起太陽能板,毗鄰的還有一座教學林園、十四個蜂箱和一座太陽能電廠。這個新的空間不只裝飾了監獄的景觀,更提升了其存在的價值。好幾十名受刑人定期被派來這兒工作,並且有幸接受對他們未來有益的職業訓練:有機蔬果栽培、養蜂、太陽能板的製造等。

「踏出鐵絲網外頭的一步,這已經不錯了。」服刑三年的派屈克向我們透露,在近二十年間,他已經多次進出這座高牆裡外。「我們被關進監獄時已有家庭,有時候還有一份工作、一棟房子,而當我們離開這裡時,通常什麼都沒有了。因此,擁有一份技能是很重要的。」目前為止,有限的名額保留給最有動機以及被評定為最可能重新融入社會的人。派屈克的兒子,也是受刑人之一,還沒有機會參與。自從二○○九年以來,共有三十七位受刑人接受了職業訓練,其中八位在服刑期滿後,於相關領域找到了工作。獄方的目標,是在未來的二十年內藉此重新安置二百四十位受刑人。

Akuo公司也想要利用這個新的實驗場域來處理儲存問題,也就是能源轉型過程中至關重要的一點:把可生產九兆瓦電力的太陽能板,與可儲存九兆瓦電力的電池相連。九個立方體猶如迷你的鐵皮貨櫃屋,內含許多充電電池組,圍繞著太陽能板,讓整座電廠得以持續不斷地為三分之一的港口居民(三萬六千人)供應電力。在興建之時,它可說是全世界這類型太陽能裝置當中,供電量最大的一組。因為,正如主導計畫的安.勒蒙尼埃(Ann Lemonier)向我們解釋的,「許多島嶼的能源生產組合中,已經能夠涵納很大一部分的再生能源,但是這些能源通常都是間歇性供應,諸如風力和太陽能。

在留尼旺島,一旦再生能源的產量比例超過百分之三十,法國電力公司(Électricité de France,EDF)就會阻斷某些電廠的供電,以防止整個電網運作不穩。如果我們想要超過這個比例,就必須有辦法儲存產出的能源。」在大多數的情況下,儲存的電力是連結至電網,但是Akuo的團隊試驗了一個前所未有的作法:將電池和電廠直接連結起來。以此方法,當烏雲遮蔽了陽光,儲存裝置便可以立刻接續供電,以確保整個產電過程的穩定與持續。「為了達到百分之百的再生能源生產組合,」安繼續說道,「必須要有百分之五十的恆常能源以確保產電不中斷,例如生質能、水力發電、地熱或海洋能;另外百分之五十可以是間歇性能源,例如太陽能和風力,並連接到儲存裝置。」

一如泰瑞.薩洛蒙所言,儲存電力的方法有許多種。Akuo公司選擇的是使用鋰離子電池,通常應用在電動車上。「這種電池包含了碳、鎳、鎂等可回收的電極材料,鋰離子的含量非常少。在這種電廠中,一顆電池的的壽命終了之時,仍可保其原本電容量的百分之八十,因此當電池被淘汰後,還可以用在其他較不要求性能的場合(例如電動車),直到最後被電池供應商收回,拆除後回收。」這個概念引起了法國政府的注意,並準備要在其他島嶼和都會區,以及其他無數面臨相同問題的熱帶區域裡推行。

如果可以推託說冰島與留尼旺島是人口相對較少的疆域,那麼我們便要開始轉換尺度,將焦點轉向丹麥和瑞典這分別擁有五百六十萬和一千萬人口的國家。這兩個北歐國家已經在官方上宣稱,要在二○五○年達到百分之百的再生能源供給。在二○一三年,瑞典已經達成了百分之五十一,而丹麥則是百分之三十六,但是更令人吃驚的,是兩國的不少城市所自定的目標值:我們接下來的目的地,哥本哈根(Copenhague)和馬爾默(Malmö)這兩個相距僅幾公里的城市,便野心勃勃地要在二○二五與二○三○年達到完全的碳中和。

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書籍介紹

本文摘錄自《找尋明天的答案:飲食X能源X經濟X民主X教育,解決人類未來生存危機的全球踏查之旅》,臉譜出版

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作者:西席爾・迪昂(Cyril Dion)
譯者:林詠心

  • 2016/11/25上映電影《明日進行曲》原著作品
  • 榮獲法國奧斯卡「凱薩獎」最佳紀錄片肯定
  • 席捲法國超過百萬人次觀影狂潮 在世界超過三十個國家上映

作者走遍十個國家,拜訪將近五十位科學家、社運人士、企業家、政治家,透過走入別人的生命,他們探問五大關鍵議題──飲食、能源、經濟、民主、教育,也看見世界各地公民行動的成果:

  • 生產與獲利超越大規模農作的樸門農業
  • 以碳中和為目標的都市規劃
  • 讓地方安然度過全球金融危機的地方貨幣
  • 由全民制定的冰島憲法
  • 打破階級制度的平等社區
  • 以「學生」而非「知識」為中心的教育體制……

本書集結了許多充滿理想與熱情的實踐家,行文方式主要以一問一答進行。它的難能可貴之處在於:我們經常會覺得個人的力量很小,根本無法改變社會,即便我們都清楚的意識到不應讓許多問題持續惡化下去。然而,本書就要告訴我們,公民其實是很有力量的,不要以為自己只是一個渺小的個體。當我們願意捨我其誰地起身做點什麼改變時,自然能吸引到一群志同道合的人來與我們合作。

臉譜1月_找尋明天的答案-立體書書腰(1223)
Photo Credit: 臉譜出版

責任編輯:翁世航
核稿編輯:楊之瑜

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