眾所矚目的第二屆「唐獎」得主日前揭曉,其中「永續發展獎」由高齡90歲,前美國加州能源局長,素有「能源效率教父」之稱的亞瑟‧羅森費爾德(Arthur H. Rosenfeld)奪得。羅森費爾德的貢獻可從兩層面來看,包括節能技術的發展及政策上的應用,其開發的節能技術讓全球能源消耗及溫室氣體排放巨幅減少,估計至2030年,可為全球省下1.8兆美元的能源支出,並減少70億噸的二氧化碳排放,同等於15億輛汽車每年的總碳排放。
在節能政策的貢獻上,70年代的美國加州,因為電力需求不斷上漲,因此面臨電力嚴重短缺的危機,而當時許多勢力都鼓吹政府建造更多煤炭火力發電廠。但羅森費爾德教授對此危機有截然不同的洞悉-他知道要解決電力短缺不需要加蓋發電廠,只要大幅增強電力使用的效率,即可解決。他成功地說服加州州長Jerry Brown及其他決策者,通過歷史性的能源效率標準,加強諸如冰箱和冷氣機等家電的能源效率。這些新標準的成果有目共睹,在通過之後的25年中,冰箱的耗電率下降到之前的1/4。並且,從1975年以來,加州的建築與電器標準使加州居民和企業的能源費用減少了560億美元。
羅森費爾德教授也領導發展建築物能源分析與設計的軟體,由1978年起建立DOE-1、DOE-2序列並將後者發展成Energy Plus,長期廣泛應用於加州、美國及世界各國,對建築節能有非凡貢獻。過去三十年里,由於在建築和家電部門實施能源效率計劃和改善,加州從1975年之後的人均電力消耗量一直維持不變,相反地,美國其它地區則增加50%。由此,加州每年可節省約40兆瓦小時的電量,相當於每年節省15%用電。加州的努力同時減少了22%的尖峰用電需求,這相當於該州在過去30年里,避免12GW或24座大型發電廠的興建。
由加州的節約能源經驗可知,由於能源效率的提升比發電容量的擴充要來的合乎成本(幾乎相差一倍),因此加州政府利用電價的一部分,投資於能源效率的提升,例如,獎勵高效率產品和實施節能計劃,而非一謂設置設發電廠,使得在1975年後,加州的人均能源消耗零成長,然GDP卻成長4倍,其作法足以當作自產能源缺乏的台灣發電產業和經濟發展的一項借鏡。
近年來,台灣受到高度經濟發展的驅動,大量增加能源消費,但是台灣自產能源一向是非常稀少與缺乏。對國外進口能源具有很高的依賴度,特別是1994-2014年間的自產/進口能源比率趨勢高達97%以上。在2014年,台灣進口的能源共計1億4,460萬公秉油當量,使得能源進口值與總進口值間比值達23.44%。所以為了解決國際能源供應的不確定性,並減少所造成能源短缺的影響,充分掌握能源消費變動和有效使用能源遂成為台灣一項十分重要的施政議題。能源安全是能源持續發展的核心內容,提高能源使用效率更是保障國家能源供應安全的重要措施之一。
能源效率可降低能源需求和高峰電力系統負荷,常見的能源效率措施包括適合住宅、商業、工業、製造業和其它經濟行業的數百種技術和程序。例如,省能燈泡、高效率冷暖系統及高級能源管理方法。有一個很重要的觀念是這些能源效率措施成本遠遠低於所節省能源的費用,以具體數字說明之,用於能源效率的每一美元提供大約兩美元的純利,亦即,能源效率計劃的平均成本大約是基本負荷發電成本的一半,這點可作為台灣持續興建電廠的趨勢一項參考。
在所有終端能源消費部門當中,住商部門主要使用能源形式為電力,部門耗電量約有697.73億度,約佔全國耗電量的29.4%,是全國最大的電力消耗部門。住商部門的主要電能消耗器具設備為空調和照明,耗電量有412.23億度,佔比竟然高達六成,因此,空調和照明器具設備是住商部門主要的節能對象,其具體措施為換用高效率電器設備。
依據統計評估,台灣目前正在使用的電器價值高達兆元之多,如果以最佳可行技術「美國能源之星」的效率標準評估,最大節能潛力高達279.17億度,幅度高達40%,相對的溫室氣體減量有17.09百萬公噸二氧化碳當量,在目前全球綠能產業興起之際,進行住宅部門高效率電器與設備產品的推廣,將具有不可估計的龐大潛在商機。
地理位置上,台灣是一個亞熱帶國家,在炎炎夏日,更無法不使用冷氣,據統計,台灣空調用電量約佔尖峰用電量的四成,在用電量不斷增加的情況下,為了維持一定的備載容量率,以穩定供電,避免因缺電而跳電,電力公司需要不斷建造電廠,其所引發的重大社會與環保事件,屢見不鮮,核四就是最佳寫照,由此更顯現政府推動節約能源政策的重要性,依據台灣如此特殊用電結構,我們更應推廣高效率的空調系統。
就能源消費端來看,台灣住商部門中的照明耗電佔比27.6%,僅次於空調,如果使用LED替換傳統照明燈具,日光燈和燈泡,則在節電39%的效益評估下,每人每天可省下1.17度電。其次,另一個更大耗電部門,工業部門每年消耗電力高達1,278億度之多,其中有百分七十是為馬達所消耗,如果全數更換為高效率馬達,在提升15%效率的前提下,平均每人每天可節電1.60度。光上述兩項LED與高效能馬達的替換措施,每人每天就可省下2.77度電,相當於核四的預估供電量2.54度電/人日。不僅如此,LED和新馬達尚可增加產值4,800億多元新台幣,約佔全國GDP的3.43%,如此不但可節省大量電力耗用,也可替台灣建立另外兩項新興產業。
然而,通常高效率產品的初期投入成本較高,因此民眾購買意願相對不強,另外,基於商場利益,廠商也不願意投入資金,進行高效率電器的研發,因此,在缺乏價格因素之下,高效率產品很難在市場上佔有一席之地,換句話說,就是政府需要利用獎勵性辦法與強制性法規,進行推力與拉力的雙重推廣機制。如此不僅可提升經濟競爭力,同時也可兼顧環境保護,藉此達到能源安全的國家永續經營的所謂3E』s(Energy security, Economic development, and Environmental protection)政策目標。
(註:作者為能源與環境研究所退休研究員)
責任編輯:劉旋