◎文／黃業棠
◎圖／黃業棠 提供
不知道妳／你有沒有經歷過這類的情況：隨著通貨膨脹、物價上漲，生活花費越來越高。原本想說節省一點，但是看到朋友又買了新衣服，很受大家歡迎，自己一咬牙也買了價位比平常穿的還要高出許多的衣服。還有週末的演唱會又忘記提前買票了，上網好不容易找到了一張黃牛票，票價竟是原本的好幾倍！但由於是自己喜歡的歌手，還是硬著頭皮把票買下去了。
遇到這樣的情況，妳／你有兩種作法。妳／你可以從供給端下手，去找賺更多錢的方法，來滿足不斷擴張的需求。這可能意味著妳／你必須加更多的班、換一份更高薪但妳／你沒那麼喜歡的工作，或者想更多花招說服爸媽給更多零用錢。妳／你也可以從需求端下手，仔細思考新衣服長久下來是否真的有讓自己更快樂，開始練習只購買自己真正需要的商品，並且去尋找更多不用花那麼多錢也能讓自己更快樂的方法，或者選擇花合理的價格，去購買另一場離現在還有一段時間的演唱會的票，一樣享受到妳／妳喜歡的音樂。
現實中，妳／你的作法很有可能是兩種的綜合體：先去瞭解自己的消費動機與習慣，把衝動式的消費降低，然後在評估自身體力、心力、時間等條件限制下，尋找賺更多錢的方法，也就是所謂的「以供定需」。遺憾的是，我們現在能源轉型的策略往往只重視供給端，試著用各種技術性的作法讓永續能源能夠滿足我們不斷擴張的能源需求，也就是所謂的「以需定供」，卻鮮少探究哪些帶來正面價值且能源需求低的行為，可以取代哪些沒有帶來正面價值且能源需求高的行為。
況且，能源轉型還有一個個人消費不會遇到的挑戰：能源轉型要做的不只是用永續能源滿足新增的能源需求，還要讓永續能源也足以滿足既有的能源需求、取代所有的不永續能源。
繼本專欄的上一篇文章〈永續交通的兩個維度〉，本文將同樣用兩個維度來探討能源議題。第一個維度會探討哪些能源技術能幫助我們更接近永續，而他們又有哪些問題與風險。第二個維度則會探討能源需求無限成長的風險，以及從根本控制需求的重要性。由於篇幅有限，第二個維度的更多相關概念和實踐方法將會在往後的文章持續討論。
科技不是萬能的，但沒有科技卻是萬萬不能的
國發會於去年發布了臺灣2050淨零排放規劃。其中，電力需求將隨著電氣化的趨勢，達到整體能源需求的50%以上。為了滿足2050年的電力需求，政府規劃再生能源占比60～70%，氫氣占比9～12%，火力加碳捕集、利用與封存（CCUS）占比20～27%，抽蓄水力占比1%。非電力需求則會有部分由氫能和生質能滿足，但其餘仍會產生2250萬公噸二氧化碳當量的溫室氣體排放，政府預計由森林碳匯來抵減「難以消減」的排放。
「風光」明媚？
以再生能源而言，政府主要鎖定太陽光電和離岸風電。太陽光電2022年的裝置容量為9.72 GW，政府規劃到2030年成長至31 GW，到2050年成長至40～80 GW。離岸風電2022年的裝置容量為745MW GW，政府規劃到2030年成長至13.1 GW，到2050年成長至40～55 GW。
隨著國際減碳要求越趨明確，臺灣有越來越多企業加入RE100倡議行動，承諾達到電力需求百分之百來自再生能源的目標，但臺灣企業目前的再生能源需求遠大於供給，因此承諾達成的年份遠遠落後於國際RE100企業平均承諾的2030年。而國際上數家極具影響力的企業把供應鏈也涵蓋在其RE100的目標裡，因此臺灣許多的供應商正面臨著「再生能源取得不夠快速就會被淘汰」的挑戰。
臺灣的企業取得再生能源多是透過購買再生能源憑證，但許多企業其實都有能力「自發自用」。根據綠色和平調查，臺積電有21.4座小巨蛋規模的閒置面積，若鋪滿太陽能板，一年可供12,552個家庭用電。企業應更積極的透過「自發自用」滿足用電需求，而政府也可以透過規範、獎勵等方式促使企業成為再生能源產銷者。
氫能
氫氣用途多元，且燃燒時不會排放溫室氣體，不但能發電與儲能，還能協助難以電氣化的部門減排，例如農業、航運、空運、石化鋼鐵業等。氫氣的種類因不同的製程也相當的多元，例如用化石燃料製備的「灰氫」，用化石燃料搭配碳捕捉技術所製備的「藍氫」，以及用再生能源進行電解水所製成的「綠氫」等等，但只有綠氫接近零碳排。由於電解水非常耗電，若使用目前美國電網的電力來製造氫，其平均碳密集度將會是既有灰氫製程的兩倍以上，更何況臺灣電網的電力排碳係數比美國高出許多，因此必須確保電解水的用電完全來自再生能源。
臺灣目前的再生能源連直接供電都嚴重不足，更別提製氫，因此短期內只能靠進口，但氫氣運輸的難度和風險都相當大。無論是進口或是未來有能力自製綠氫，都必須確保製氫時使用的再生能源符合「額外性（additionality）」原則（即：為了製氫而另發展所需的再生能源，而非使用既存的再生能源來製氫，以避免其搶奪了既存的再生能源原本的正規用途）、「時間性（hourly matching）」原則（即：再生能源任何時間都必須完全滿足電解設備的用電需求），以及「傳輸性（deliverability）」原則（即：再生能源必須和電解設備位於同一個區域電網），否則氫能的使用反而會大幅提高碳排。由於綠氫取得如此不易，必須優先投入肥料製造、甲醇製造、鋼鐵製造等重點用途，氫能小客車、天然氣混氫等在電氣化的趨勢下皆非氫能的最佳用途。
燃氣
政府規劃的20～27%火力加CCUS，燃氣預計會占很大一部分，而政府也打算在2025年將燃氣增加到50%，作為過渡到再生能源的橋接能源。然而，燃煤二十年的生命週期碳排量為每度電317g-CO2e，而燃氣複循環機組的碳排量則為每度電728 g-CO2e，燃氣單循環機組的碳排量為878 g-CO2e，因此，燃氣在二十年內造成暖化高達燃煤的2.3到2.8倍。這可能和我們對於燃氣「碳排為燃煤的一半」的印象大相徑庭，原因是因為這個說法沒有考慮到其他的暖化因素。首先，液化天然氣的價值鏈可能會洩漏大量甲烷，澳洲作為臺灣最主要的供應國，2022年燃氣相關設備洩漏了四萬噸的甲烷。由於甲烷二十年的全球暖化係數為二氧化碳的86倍，短期內的暖化效應相當於344萬噸的二氧化碳。
更重要的是，燃氣排放的氮氧化物（NOx）和二氧化硫（SO2）皆比燃煤低，而兩者雖然都是空氣污染物，卻也都會產生能反射或遮蔽陽光的懸浮粒子。比起NOx和SO2排放量也遠比燃煤低的再生能源，燃氣的生命週期碳排還是非常可觀，因此無法抵銷掉NOx和SO2減排所帶來的暖化效應。同時，燃氣造成的空污雖然沒有燃煤那麼嚴重，但還是會產生大量的一氧化碳、揮發性有機化合物、甲烷、氨等對人體有害的氣體。
除此之外，燃氣完全仰賴進口，不但無法幫助臺灣達到能源自主，也無法改善「被斷氣」的國安風險。而且油氣設備特別容易受極端氣候的影響，2021年德州大停電就是個明顯的例子，而極端氣候在氣候變遷之下只會日趨常態化。就算只考慮經濟，燃氣成本會隨著國際情勢波動，尤其在俄烏戰爭的影響下，燃氣成本的不穩定性和飆漲的可能性更是可見一斑。因此，燃氣應以更便宜、減排效果更好的節能、能源效率、再生能源與儲能取代。
CCUS
CCUS是將二氧化碳從排放源（如電廠、工廠）捕集後，再加以利用或封存至地底。根據聯合國氣候變遷專門委員會（IPCC）的報告顯示，若要達到淨零，勢必需要進行一定程度的碳捕集。然而，目前政府淨零路徑中的火力加CCUS和生質能CCUS（BECCUS）各有各的問題與限制。
以火力加CCUS而言，CCUS的二氧化碳捕捉率其實相當有限。在美國，CCUS對於燃氣複循環機組二氧化碳排放的理論捕捉率只有66%。就算是捕捉後封存的二氧化碳，從地底洩漏出來的風險也會隨著時間增加。同時，CCUS非常耗電，需要火力發電廠多發25～50%的電才能運作，也就是說需要多燃燒25～50%的化石燃料才能發一樣多的電，而CCUS無法捕捉這些額外化石燃料的上游碳排（包括開採、運輸、提煉等等的碳排）。因此，燃氣加上CCUS的一百年整體相關碳排每度電高達230～481 g-CO2e，是地熱發電的3～17倍，而且地熱還可能便宜很多。更何況，CCUS無法捕捉任何空氣污染物，因此火力加CCUS造成的空污也會比火力本身還要嚴重25～50%。
CCUS也很有可能會成為沉重的經濟負擔，因為CCUS在穩定供電的情況下成本效益最佳，但到了2050年，電網上的電主要會由風電、光電等間歇性能源提供，燃氣若依照政府的規劃發展，就需要做更多的彈性調度以削峰填谷。而在這種發電量不穩定、有些時段甚至不發電的情況之下，CCUS的運轉成本會變得過為高昂。
BECCUS基本上就是透過種植樹木來吸收二氧化碳，然後再用這些樹木來產生生質能，最後將釋放的二氧化碳捕捉起來做利用或封存。然而，除了上述的耗電和二氧化碳洩漏問題外，BECCUS還有許多其他問題。生質能的能源轉換效率只有20～27%，比燃煤的33～40%還低。這代表我們需要犧牲大量的農業用地才能產生足夠生質燃料，進而導致食物價格上升，甚至食物短缺，而且還會耗費兩倍以上的水資源。將作物殘留全部移除作為生質燃料也意味著需要使用更多的化學肥料，而這些肥料除了會排放一氧化二氮（溫室氣體）和氨（空氣污染物）以外，還會污染水資源、造成土壤貧化、使昆蟲數量銳減、使海洋死區的問題日益惡化。此外，BECCUS的成本高昂，而且目前沒有證據顯示這項技術能規模化。
上述種種問題意味著，CCUS應該被視為別無他法時的輔助工具，若要使用，也只該用於碳排真的難以消減的工業部門，而非可以用再生能源減碳的電力部門。簡言之，CCUS不應該取代或延緩任何能從根本上減少碳排的行動。
地熱
讀到這裡，妳／你可能會覺得我一直在強調政府重點減排科技的限制，卻沒有提出實質解方。因此，我接下來會介紹一項我認為非常關鍵的科技解方：地熱。在政府的規劃中，地熱的裝置容量到2030年預計只有56～192 MW，但經濟部地質調查所卻明確指出，臺灣有高達40 GW（4萬 MW）的地熱潛能，約為全臺灣目前的尖峰用電量。
比起風電和光電，地熱的土地使用效率高出許多，而且是不會受到天氣限制的基載電力。有別於燃氣，地熱作為去中心化的自產能源可大幅降低國安風險，而且一樣可彈性調度，以填補間歇性風電和光電的不足，甚至還有機會部分取代環境成本高的電池，扮演儲能角色。除此之外，地熱還可製造綠氫，滿足難以電氣化的能源需求。
目前，地熱在臺灣仍面臨許多挑戰：公民溝通不足、探勘資料不夠完善、鑽井供應鏈必須仰賴進口、法規和政策不明確、饋線匱乏等等。各方利害關係人必須全力動員，才能確保地熱能改善臺灣日益惡化的能源問題。
沒有科技是萬萬不能的，但科技不是萬能的
遺憾的是，就算我們全力衝刺風電、光電和地熱，並且適度的使用其他科技，如果我們不改變我們成長至上的經濟體制以及能源使用方式，仍極難達到我們的氣候目標。雖然我們需要電氣化以降低對於化石燃料的依賴性，但根據政府的推估，臺灣2050年的電力需求將接近或超過2020年的兩倍。在這樣的情況下，再生能源會先滿足新增的電力需求，而難以全面撼動化石燃料的地位，這或許也是為什麼政府的2050年淨零路徑中還有20～27%的火力，但如前面所述，CCUS能不能完全捕捉這些化石燃料的碳排仍是個極大的問號。
就算我們透過再生能源達到了氣候目標，若電力需求仍不斷成長，仍會加劇許多其他的問題。若我們要在2050年用風電和光電滿足全球能源需求，將需要3400萬噸的銅、4千萬噸的鉛、5千萬噸的鋅、1.62億噸的鋁、48億噸以上的鐵等等。這些金屬目前的開採和加工方式不但會產生大量的碳排和生態破壞，還經常嚴重侵犯勞工和當地居民的人權，甚至成為新殖民主義的一種型態。
因此，若我們想全面邁向永續，就不能單單仰賴科技解方，還需要減緩或停止經濟無限的成長，從需求端降低能源和物質的消耗。唯有如此，我們才能避免像夸父逐日一般，無止盡的追逐著永遠都遙不可及的目標。
