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〈全球沸騰現轉機〉地球超載造成全球沸騰日益嚴重,多國積極推動再生能源

銳傳媒/張 泉湧 2024.08.10 04:00

 

壹、溫室氣體引起全球沸騰與極端天氣災難,如水深火熱般愈發猛烈與頻繁

人類不當排放溫室氣體引起的全球沸騰與極端天氣愈發猛烈與頻繁,2024年5月2日中國官方稱,5月1日廣東省梅大高速(又稱梅龍高速)公路因連日暴雨坍塌事故造成48人喪生;2024年7月19日央視等官方媒體報導,中國陝西省商洛市柞水縣的一座高速公路橋樑,因暴雨和山洪坍塌,導致至少12人遇難,還有近20輛車及30餘人失蹤。

2024年7月24日凱米颱風登陸台灣本島4個小時後出海,旺盛西南氣流挾豐沛水氣一波接一波,導至中南部因而下起致災性降雨。高雄市24座滯洪池都裝不下,德山街「日安地球」大樓地下室1~3樓全被淹沒,約200汽車及600機車全泡水,除了住戶們的幾百輛汽機車,再加上這些時間的交通和生計都大大的受影響,整體財損估約達億元。農業部農糧署、畜牧司及漁業署的統計,截至7月28日11:00,農產及民間設施損失總額約達18億3,871萬元;2024年7月28日受到凱米颱風影響中國湖南省衡陽市南岳區壽岳鄉岳林村,山崩土石沖垮一棟民宿約有20人被困,並尋獲12具遺體;甘肅等地遭逢1961年以來最強區域性暴雨,湖南郴州資興市八面山鄉10個村子中有8個村子失聯。

2024年7月31日受凱米颱風影響,北韓與中國接壤的新義州暴雨成災,鴨綠江水位氾濫,根據南韓政府官員透露:這次北韓暴雨的死亡和失蹤人數至少有1,100人;而2024年8月4日南韓則受高溫籠罩影響,繼2018年以來京畿道驪州市第一次出現氣溫達40℃,逾4人因熱浪、誘發其它疾病而死亡。韓職聯盟引用新規章,取消3場比賽,避免造成選手與球迷健康傷害。2024年8月1日據日本NHK報導,熊本縣宇城市JR鹿兒島本線,因高溫導致鐵軌變形,JR隨即派出15人搬來大冰塊,為鐵軌「冰敷」降溫形成奇特景象。

[caption id="attachment_74885" align="alignnone" width="605"] 2024年5月1日廣東省梅大高速公路坍塌事故坍方路段。(圖/翻拍中新社)[/caption] [caption id="attachment_74886" align="alignnone" width="599"] 2024年8月1日熊本縣宇城市的JR鹿兒島本線,因高溫導致鐵軌變形,JR隨即派出15人搬來大冰塊,為鐵軌「冰敷」降溫形成奇特景象。(圖/擷自NHK畫面)[/caption]

貳、2024年地球超載日為8月1日,即日起地球進入「生態負債」

全球生態足跡網絡(Global Footprint Network,GFN)將地球的生產力,例如林地、耕地、漁場等,與人們消耗的資源數量相比,以此計算出哪一天自然資源,將耗盡稱為地球超載日(Earth Overshoot Day,EOD),又稱生態負債日(Ecological Debt Day,EDD)。2024年7月31日GFN估算結果顯示,2024年地球超載日比2023年之8月2日,提前一天定於8月1日,意味著從1月1日到8月1日,人類已經耗盡地球生態系統在整個年度內能夠再生的資源,亦即在短短7個月內,人類已耗盡地球需要12個月才能再生的資源。GFN科學主任林大衛(Dr. David Lin)博士強調:「地球已持續超載超過半世紀,導致生物多樣性下降。大氣中的人造溫室氣體過量以及對食物和能源的使用增加,導致如異常熱浪、森林火災、乾旱和洪水等現象越來越明顯。」

自1971年開始地球超載日從12月不斷的往前推進,1987年首度進入生態負債狀態,當年的日期是12月19日,顯而易見的是人類消耗自然資源的腳步持續加快,如今需要1.75個地球才能滿足人類需求。地球超載日的計算方法是將地球的生物承載力,也就是地球當年能夠產生的生態資源量,除以人類的生態足跡,即人類當年的需求,然後乘以一年365天,因此每年地球資源超載的日期都不一樣:

地球超載日=(地球的生物承載力÷人類的生態足跡)× 365

為了估計每一年的地球超載日,科學家以聯合國統計數據為基礎,納入最新數據和計算方法。如2022年的「國家生態足跡與生物承載力估算」以2018年數據為依據,計算全球生態足跡和生物承載力指標。因而影響地球超載日的關鍵因素之一乃「生態足跡」,其概念是以生物生產力土地面積,來估算特定人口或經濟體的資源消費與廢棄物的大小,此即意味著生態足跡與環境衝擊成正比,足跡越大衝擊也就越大。就全球生態足跡而言,有60%都由排碳量所決定,生態足跡的變化,基本上是由排碳量的高低變化所決定。

2024年的地球超載日,與巴黎奧運期程巧合有重疊,乃顯示出地球超載日和奧運同時慶祝人類潛力、和平合作和公平競爭,奧運期間舉辦許多競賽,而地球超載日則聚焦於最重大且影響最深遠的競賽:人類能在多大程度上通過設計規劃,而非災難來結束超載。現時地球本身已經超載很多,人類如要繼續發展成長,必需要推動良好規劃,如多數國家都已推動再生能源等綠色相關能源,大量減少生態足跡。地球超載已造成全球沸騰並導致氣候災難日益嚴重,威脅人類生存不分國別之外,連同經濟也備受考驗,人類若不加快腳步減少資源耗用,面臨極端氣候災難威脅將日益嚴峻。

参、全球再生能源發電蓬勃發展,37國制定100%再生能源發電占比目標

21世紀可再生能源政策網(Renewable Energy Policy Network for the 21st Century, REN21)公司,提供國際可再生能源平台,為可再生能源的商業化快速發展提供政策支持。REN21面向許多機構,連接政府、國際組織、非政府組織、工業協會及其他合夥或創始人等,自2005年每年6月定期發佈最新的全球再生能源現況報告,透過超過1,500個專家所組成之網絡,發布一系列涵蓋政策、市場等內容的報告,協助推動全球朝向再生能源轉型。2023年進行設計與架構改版,報告由5個主題組成,包括:1. 能源需求中的再生能源、2. 能源供給中的再生能源、3. 再生能源系統與基礎設施、4. 再生能源對經濟與社會價值的創造及5. 觀察全球再生能源政策訂定現況。

截至2022年,有多達174個國家制定再生能源發電占比目標(其中有37個國家制定100%再生能源目標);49個國家制定生質燃料目標;46個國家制定再生能源供熱/製冷目標。2022年全球再生能源裝置容量共新增348 GW,較2021年成長13%,其中太陽光電與風力發電占新增裝置容量的92%。

2022年公布足以重新塑造再生能源政策,主要包含:1. 美國降低通貨膨脹法案(IRA)、2. 歐盟Fit for 55與REPower EU、3. 澳洲氣候變遷法(Climate Change Bill)、4. 日本的GX綠色轉型(GX Green Transformation)以及5. 中國的十四五計畫(14th Five-Year Plan)。為因應當前的能源危機,各國政府亦增加能源轉型支出,然若要實現避免氣候變遷重大衝擊之去碳目標,仍需其他各國更多努力。國際再生能源總署(IRENA)於2024年3月27日發布《2024年再生能源裝置容量》報告指出,2023年全球再生能源裝置容量占全球電力裝置容量43%。

肆、太陽及風電成為歐盟最大電力來源,加上水力發電,再生能源共占電力50%

2024年7月30日獨立能源智庫Ember通過數據分析,由於太陽能和風力發電增長,2023年再生能源占全球發電量比重,破記錄達到30%,使得再生能源裝置容量到2030年達原本3倍的全球目標在望。2023年在杜拜舉行的聯合國氣候變化綱要公約第28次締約方會議上,100多個國家同意在2030年底前讓再生能源裝置容量增加2倍。Ember發布「全球電力評論」指出,再生能源占全球電力來源比重由2022年的29.4%增至2023年的30.3%。Ember的全球分析主管瓊斯(Dave Jones)受訪時表示:「2023年間出現的太陽能裝置容量成長,確實開啟讓再生能源到了2030年達到COP28所承諾水準的可能性,即其裝置容量達原本3倍。」根據Ember的報告,2023年全球新增的太陽能和風能裝置容量超過一半來自中國。

2024年7月30日能源智庫Ember報告並稱,太陽能和風電首次取代石化燃料,成為歐盟上半年最大電力來源,若加上水力發電,再生能源共占電力50%,使得二氧化碳排放量較2022年同期減少31%。風電和太陽能合計占歐盟電力30%,首度成為最大電力來源。太陽、水與風3種再生能源合計占歐盟電力一半,若加計小幅成長的核電,低碳來源的電力共占到73%。

伍、例舉德國與巴西兩國再生能源發展之模範歷程
 
德國:2010年9月即提出能源概念(Energy Concept),規劃至2050年能源發展策略。2011年日本福島核災爆發,使德國再確認「大規模的核災不可能發生」是沒有可信度的論點,應加速淘汰老舊核電廠。2012年起每年提出「能源轉型評估報告」檢視國家能源轉型之進度是否符合預期,並經國會審查同意後發布。2014年起,每3年發布「能源轉型進展報告」,全面檢視國家能源政策目標,適時的補充或修正國家的能源政策目標。2016年11月14日德國會正式同意並發佈2050氣候行動計畫,並在2019年11月通過氣候行動法。2019年度德國再生能源占電力總裝置容量60%,其中以太陽能發電新增量最多;另離岸風力發電增長率達17~30%以上,為德國各類再生能源中發展最為迅速的。2023年煤電上網電量大幅下降,整體而言,2023年再生能源上網電量再創新高,占比達56.0%。

德國聯邦環境局(UBA)於2024年3月15日公布2023年溫室氣體排放量數據顯示,2023年德國溫室氣體排放量比2022年降幅約10.1%。2023年4月15日德國最後3座核電廠終於正式走入歷史,為超過60年漫長的反核倡議劃下圓滿句點。德國環境部長施特菲蘭姆克(Steffi Lemke)解釋說:「德國政府的立場很清楚,核能不是綠能,也並不永續。」他補充說:「核能的風險終究是無法掌控的,因此淘汰核能可以讓我們的國家更安全,也避免製造更多核廢料。」

2. 巴西:1975年即開始長達數十年世界上最大型的生質能源計畫「國家酒精 (Proálcool) 計畫」,目前巴西僅次於美國,是世界第2大生質乙醇生產國,在巴西車輛消耗的生質乙醇比汽油還要多。從國際能源署(IEA)2021年報告顯示,巴西在交通運輸中的生質能源占比超過25%,除了瑞典稍微接近,其他國家可再生能源的占比則遠遠落後,即使連美國與歐盟也都稍微高於5%而已。

巴西電力能源交易商會(CCEE)2024年2月發佈的報告指出,2023年巴西93.1%發電來自可再生能源,水力發電、風能、太陽能和生質能發電等總發電量為7.02萬兆瓦 (MWm),打破歷年潔淨能源發電記錄。水力發電占發電量約50%,較2022年成長1.2%,風能和太陽能發電較2022年成長23.8%。生質能發電量(主要來自甘蔗渣)較2022年成長9.6%,分散式發電大幅成長63.9%(即消費者自己生產能源,主要來自屋頂上的太陽能電池板)。

陸、我國歷年推廣再生能源成效差,惟近期開發火山地區的地熱電廠初獲成功

我國於2009年7月公布施行「再生能源發展條例」,配合能源轉型再生能源發電占比2025年達20%目標,考量國內再生能源開發潛力、國內經濟及電力供應穩定等因素,於2019年5月1日再次修正,明訂2025年再生能源發電設備推廣總目標須達2,700萬瓩(kW)以上,提供明確穩定的政策目標,以帶動我國再生能源能穩健發展。惟截至2024年6月,太陽光電發電量占比僅5%,而風力發電占比僅3.1%,顯示政府未能發揮臺灣豐富的綠能資源,長期以來都枉費在無盡的擁核與反核的爭論渦旋中,而綜觀全球2023年再生能源發電量占比已破記錄達到30%。

2011年3月11日由日本東北地方太平洋近海地震和伴隨而來的海嘯,所引發日本福島第一核電廠發生核災後,台灣也有重新調查核電廠附近的斷層帶,發現核四廠區下方有S斷層,核三附近的斷層也只距離700公尺,而目前的核電廠在建造時耐震係數不足,恐造成安全疑慮。甚至41公里長的恆春斷層就從核三廠區下通過,都不符合國際最新的建廠安全標準。台大地質系陳文山教授過去多次指出,核一、核二分別距離北台灣最大的活動斷層分別僅7及5公里,恆春斷層更是直接經過核三廠內,距離核電廠運作核心的核島區僅1公里,也都是在1970年代三座電廠興建時所不知,一直到2000年以後才陸續得知與公告。

2024年1月1日日本中部石川縣能登半島16:10左右發生規模7.6地震(令和6年能登半島地震),深度僅10公里,造成13人死亡,及鄰近核電廠災情;過去日本以為西日本沒有發生大地震比較安全,但沒想到這個預測是不對的。2024年8月3日日本敦賀核電廠2號機,因無法排除核子反應爐正下方存在活斷層,遭日本官方認定不符核電機組新規範,成為日本原子力規制委員會成立後,首座未獲同意重啟運轉的核電機組。

綜觀2023年核電僅占全球發電量9.1%,目前在台灣僅占不到3%,這樣的占比早在能源供應中已無足輕重。國際上許多以模擬實現《巴黎協定》所訂氣候目標的研究指出,實現《巴黎協定》氣候目標並不需要核電,再生能源的發展才是實現氣候目標的關鍵和主要動力。我國執行綠能效率差,到2022年底太陽光電與風力僅分別提供3.7%與1.2%電力,不可能達到「2025年20%再生能源發電」目標,2023年12月8日在聯合國氣候大會上公布,第19年監測全球63個國家和歐盟27國之氣候保護績效報告,台灣位居第61,如同以往仍排在「非常差」的後段班,顯示我國過去19年來對氣候保護政策欠缺執行效率。
2023年8月起,大屯山由結元能源開發及豐宇綠能建造的四磺子坪先導地熱發電廠,是新北市第一座地熱電廠,已經穩定發電2個月。負責開發的團隊,來自宜蘭清水地熱電廠。這座先導電廠儘管裝置容量僅1MW,但卻意義非凡。因為這是台灣第一座位於火山地區的地熱電廠。1904年全球第一座地熱電廠就已出現在義大利托斯卡尼,剛開始也只能點亮五顆電燈泡的5KW,現在已達550MW,相當於一座台中火力發電廠機組,大屯山四磺子坪地熱電廠開發成功,顯示台灣亦能高度期待未來地熱電廠發揮貢獻。

[caption id="attachment_74888" align="alignnone" width="546"] 2023年台灣第一座位於火山地區的地熱電廠,在大屯山佔地不到半公頃的四磺子坪先導電廠,儘管裝置容量僅有1MW,但每天持續穩定發出2萬4000度電力。(圖/邱劍英)[/caption]

柒、國家氣候變遷對策委員會首次會議之重要共識

2024年8月8日晚間,國家氣候變遷對策委員會首次會議,賴總統致詞表示,永續發展是不分政黨為國家打拚的目標,針對外界關切的核能議題,賴總統表示,我們優先努力開發多元綠電,不排除任何有助於淨零的能源方案,包括未來新的、先進的核能技術。但無論是新核能技術或現有核電廠存廢問題,都必須取得社會共識,並妥善解決核安、核廢料以及法制面等諸多問題。

委員會對於能源治理獲2項共識,即:1. 每個能源選項在不同層面都遭遇不同挑戰,且要在發展與永續、變遷與調適間取得平衡確實挑戰嚴峻,但積極發展再生能源是最大公約數。2. 建立真實的資訊平台,促進理性討論,對各種能源選項,政府應充分揭露資訊、充分釐清事實,建立共同且真實的資訊平台,以弭平資訊落差,避免社會分裂,讓台灣社會進一步理性討論,促進對永續未來達成社會共識。

結論

據國際能源總署2024年1月11日報告,與2022年相比,2023年全球再生能源發電容量增加50%,其中太陽能光電發電占全球新增再生能源發電容量的3/4。2024年7月30日能源智庫Ember報告指稱,太陽能和風電首次取代石化燃料,成為歐盟上半年最大電力來源,若加上水力發電,再生能源共占電力50%。

若要達成全球氣候目標,減少發電的化石燃料使用及碳排量極其重要,全球生態足跡網絡指出,人類減少耗用地球資源的進展還是太慢,未來7年,每年地球超載日都必須晚19天,才能達成2030年碳排放量比2010年降低43%的聯合國目標,如果生態超載再持續下去,將導致更頻繁的極端熱浪、森林大火、乾旱和洪水及劇烈風暴等,威脅地球上生命與糧食生產。全球生態足跡網絡也指出,我們有足夠的解決方案可以逆轉生態超載;如將低碳電力的占比從39%增至75%,全球超載日就可以爭取13天。台灣環境資訊中心的研究顯示,台灣生態足跡中二氧化碳足跡占比高達36.9%,反映出台灣高耗能產業的比例,且歷年來氣候保護績效落在「非常差」的後段班,顯示保護政策欠缺執行率,宜加緊腳步與國際接軌。

作者張泉湧/日本東京大學理學博士,歷任民航局組長及多所大學兼任副教授,著有網路《全球沸騰張泉湧專欄》及《圖解全球暖化之危機與轉機》、《全球氣候變遷─危機與轉機》與《圖解大氣科學》第三版等書

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