以淨零碳排為前題的國際能源趨勢

張國鑫
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南韓能源政策的轉變

南韓於5月31日公布了未來15年的能源計劃草案,草案中特別提到為滿足資料中心和半導體製造不斷增加的用電需求,南韓在未來十年將大幅增加再生能源和核能發電。再生能源的比例將從2022年的約9% 提高到2038年的32.9%,而核能發電的比例將提升到35.6%,成為該國最大的發電來源。儘管這個計劃草案還需要經過政府的進一步審查、國會辯論和公開聽證會,但全力發展核能發電並提升到最高比例的政策,徹底改變了前任總統文在寅的非核家園政策,因此受到國際媒體的廣泛報導。

近年來,由於氣候的極端變化越來越嚴重,如何減少碳排放以減緩地球暖化已經不再只是友善環境,而是迫在眉睫、必須全力解決的優先課題。我們在從事商業活動甚至日常生活的食衣住行時,都開始考量如何減少碳排放。電力是碳排放的主要來源之一,要減少碳排放必須發展低碳能源,因此各國全力發展以風能和太陽能為主的再生能源,並想辦法降低燃煤、燃氣等石化燃料發電。

然而,風力發電和太陽能發電受限於自然環境(日照、風力、土地等),而且建置這些再生能源也必須兼顧環境保護,發展有其極限。此外,這些再生能源的間歇性特質,使得要達到供電穩定尚需要搭配儲能和其他可接受調度的電源。

燃煤已有新方法可減少碳排

傳統的燃煤發電雖然會造成空氣污染並產生比燃氣高兩倍的碳排放,但其技術成熟、燃料便宜易存放且可穩定供電,加上先進的燃煤發電技術對氮氧化物、粒狀污染物及硫氧化物的處理已接近燃氣發電,如果能配合持續減少二氧化碳排放,仍可作為基載電力的選項之一。燃氣發電幾乎沒有空氣污染,碳排放量僅為燃煤的一半,且其可快速啟停,易與間歇性的再生能源互補,以達到供電穩定的目的。因此,國際上將燃氣發電視為實現淨零碳排的過渡能源。

這也解釋了為何韓國在此次發佈的能源政策草案中,計劃到2038年仍維持10.3%的燃煤發電和11.1%的燃氣發電。另一方面,當前發展中的燃煤發電混燒氨、燃氣發電混燒氫皆可有效降低碳排放,如果再加上電廠碳捕捉與封存(CCUS)技術的大規模商業化,石化燃料發電未必永遠是淨零碳排的黑名單。

地熱、水力、生質能和波浪發電也是除了風力發電和太陽能外,國際上正大力發展的再生能源。這些再生能源的優點是可以穩定發電,但也存在開發風險高(如地熱)或技術尚在發展、發電成本高(如波浪發電)等問題。為了達到淨零碳排,國際上仍投入大量資源在這些再生能源的發展上,相信假以時日,這些新興的再生能源也將成為淨零碳排的尖兵。

不可否認的是,風能和太陽能仍是自然界最豐沛的再生能源。尤其是某些地區光照強、風力大,這些地區產生的再生能源不僅能自用,還能供應其他地方使用。然而,由於電力的特質是即發即用、要長程傳輸會受到容量的限制,如果能將過剩的再生能源用來將水電解成氫,氫氣即可儲存並運輸到其他地方使用。由再生能源產生的氫,製程中與燃燒後皆不會排放二氧化碳,因而成為再生能源的最佳載具和淨零碳排的明日之星。近期歐美日韓等國也相繼投入大量資源發展再生能源製氫技術並努力降低氫運輸成本。

韓國將核電列為未來最主要能源

曾被韓國能源政策計劃歸零的核能發電,現在豬羊變色,2038年有可能成為韓國電力的主要來源。日本在2011年福島核災後也曾一度要廢核,但現在核電佔全國總用電量的7%左右,未來有可能增加到20%以上。美國拜登政府對於密西根州已停止運轉的Palisades核電廠、加州仍在運轉但即將除役的Diablo Canyon核電廠提供相當資源以協助其延役。

圖片來源:達志影像/美聯社

在COP28上,有22國表態倡議2050年核能要增至當前的3倍,日前七國集團(G7)也表達不再反對核能。這些國家改變核電政策的主因在於為實現淨零碳排和滿足未來的電力需求,能源安全亦是考量因素之一。值此台灣社會正熱議核二、核三是否延役之際,除了權衡國內的主、客觀因素,國際能源趨勢也值得參考。

此文章與信傳媒同步刊登作者為前星元電力股份有限公司董事長

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