陽光、風和水,義大利的非核家園

大家知道義大利的美食、時尚和藝術,但很少人知道,她是先進工業國家中的第一個非核家園。台灣的炎炎夏日把我們趕進冷氣房用電創高峰,在義大利卻是太陽能火力全開,再生能源一度滿足全國用電量。

車諾比事件後公投廢核

說起廢核和再生能源,你想起哪個國家?馬總統和多數台灣人一樣,想著福島事件後,決心在二○二二年廢核的德國。但他無意以他山之石攻錯,反而是把德國當箭靶,誇大差異作為台灣非核電不可的藉口。

馬政府不知道或不想讓人民知道的是,德國的鄰居、同樣是工業大國的義大利,在一九八六年蘇聯的車諾比核災發生後,一九八七年公投廢除核電,到了一九九○年境內的核電廠全部停止運轉,非核家園不是未來式,而是現在進行式。

義大利有數不盡的人文藝術資產,但天然資源匱乏,石油、天然氣都仰賴進口。沒了核電,為了能源自主,近年來大力發展再生能源。二○一四年第一季的全國發電量中,有四成來自太陽能、風力、水力和生質能源。由於義大利使用冷氣的比例不高,二○一三年六月十六日禮拜天,公司行號不上班,在陽光普照、清風微拂夏日午後,再生能源發威,發電量滿足了全國的用電量。

再生能源專家席維斯崔尼(Gianni Silvestrini)說,「這證明在用電量少的春、夏週日,完全仰賴再生能源是可行的。」

善用大自然的禮物和生活中的廢物

地中海豔陽是上天賞給義大利的禮物,吸引無數騷人墨客歌頌,燦爛的陽光更是生生不息的天賜能源。為了推動太陽能發電,義大利政府一開始採用「政府電力收購制度」,也就是以一定的價格向裝設太陽能發電的業者或個人買回電力。因為投資者可以得到回收,提高裝設太陽能面板的意願,再來有回收的利潤,也增加銀行貸款的可能性。

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中學校舍屋頂上的太陽能面板

波河源自阿爾卑斯山後貫穿義大利北部,它沖積的平原自古以來是亞平寧半島的穀倉,而波河平原上綿密的水網成為水力發電廠近年來蓬勃發展的基礎。由於大型水力發電廠會破壞生態環境和人文景觀,義大利政府鼓勵重整老舊的水車和灌溉渠道,投入小型水力發電,根據統計這些小而美的電廠佔水力發電的二七%。

再生能源從平原蔓延到山區,鄰近瑞士的普拉托阿羅斯蒂維奧(Prato allo Stelvio)是阿爾卑斯山城,海拔約九百公尺,遠眺崇山峻嶺風光綺麗。這個人口不到四千人的山城,曾被評選為歐洲和義大利最佳再生能源城市。依山傍水的小鎮上有四座小型水力發電廠,在獎勵措施下,許多居民在家裝設了太陽能面板。農民和畜養業者善用當地的廢棄農作物和乳牛排泄物產生沼氣後發電,或是加熱遠端中央暖氣系統。發達的再生能源讓當地的電價比全國價格便宜近三成,而且還有剩餘的電力賣給鄰近城市或是全國電網。

除了把陽光、水和風轉換為能源外,義大利也把腦筋動到「廢物」上,像是利用修剪路樹、公園樹木的樹枝、堅果,把烹煮食物的剩餘油脂回收再製為燃料。最新的過濾技術已經可以減少焚燒木材造成的空氣汙染,這幾年經濟不景氣、能源價格高,不少義大利人選擇燒柴過冬。當台灣的廢油重新回到餐桌,成為食安危機,荷蘭航空的一架飛機已經使用廚房廢油提煉的生質燃料飛越大西洋,英國也在倫敦附近興建使用食用廢油的發電廠。

點線面的電力規劃,電廠不只發電,還要配電和輸電

電力公司的工作不只是發電,還有配電和輸電。有別於核能、石化燃料集中、大型的發電模式,小型、分散的再生能源更需要有效率的輸配系統,否則最好的情況也只是單點自給自足,無法串連互補、集體發揮能源效能。

當台電在二○一四年最新一波的徵才還在招考抄表員,最近還說了智慧型電表為家庭有電有限,考慮停止。義大利電力公司(Enel)早在二○○一年就投資二十一億歐元,全面改裝智慧型電表,到了二○○六年已經有九九%的用戶採用,普及率領先世界各國。

透過遠端控制中心自動讀表,不需要抄表員上山下海、挨家挨戶紀錄,省下交通和人事費之外,還可以在遠端啟動或關閉電表,迅速回應顧客的需求。義大利電力公司估計,智慧型電表每年替公司省下約六億歐元的支出。

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公園、道路的樹木修剪後的樹枝,可以作為生質燃料來源

智慧型電表也是邁向智慧型電網(smart grid)的基礎。義大利電力系統研究公司(RSE)的輸電科技部主任德尼格里斯(Michele de Nigris)解釋,「智慧電網是指能夠依不同用電需求情況,自動調節供電與輸電的電力網絡。」

因為智慧電表普及能夠即時傳回用電、發電的訊息,電力公司還可以結合天氣預測太陽能、風能發電量,搭配供給與需求估算出最適當的模型,提高發電、配電的彈性和效率。還可以校正不均衡的供電,提高電網的安全性。

德尼格里斯指出,「當再生發電越來越普及,電力消費者通常也是生產者,電力的調度必須更彈性和機動,隨時了解誰在發電、誰在用電。電網必須是雙向的,可以輸電到用戶,住戶也可以輸電到電網。在晴朗的夏天週日,安裝太陽面板的家庭幾乎都是在發電而不是用電,如果沒有雙向電網和精確的模型,用戶產出的電力很可能被浪費掉。」

義大利用戶可以隨時在家檢查在不同電價時段的用電量,在價格減半的晚上使用耗電量大的洗衣機等電器。當用電量的分配較平均,加上太陽能發電量大是在用電量大的正午時分,拉低用電的高峰值之後,可以減少興建新電廠的需求

除了擴大現有的電網頻寬外,義大利電力公司正在研發多向交流、傳輸的電網系統,小型的發電設備和用戶之間不經過控制中心直接連結,讓訊息的傳遞和電力的配送更有效率。義大利和德國等國也合作研發和推廣中小型的再生能源蓄電池,讓電力不需即時使用,增加彈性。電動車用戶可以在離峰時間充好電,然後在尖峰時間將電力輸出,調節用電也賺取價差。

能源緊張但資金雄厚的中國政府看上義大利的電力技術,先是買下義大利電力公司二%的股份,中國國家電網公司也從掌控義大利電網的國有基金買下三到四成的股份,為未來的智慧電網佈局。

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再生能源蓄電池解說

開源之外也要節流

在非核家園裡,不僅要開源也要節流,在開拓電力之外,還得節省用電。不過,和馬總統多穿短袖、少吹冷氣的「以身作則」不同,義大利著眼的是大方向。在售屋時必須標示建物的能源消耗等級,最佳的A+級每年每平方公尺使用的電力少於十五度,而最差的G級則超過一百六十度。

建築師卡切佛(Massimo Caceffo)的A+級住家位在朱麗葉的故鄉威洛納(Verona),室內面積一百七十五平方公尺,冬暖夏涼,他說,「這屋子幾乎自給自足,每年的花在冷氣或暖氣的費用不到三十五歐元。」

他解釋,窗戶都是面向東方或南方,冬天也有足夠的日照。但為了隔熱和保暖,窗戶有三層玻璃隔成「氣室」,厚達九.八公分。屋子裝有過濾的通風裝置,可以除塵保持空氣乾淨。由於建築穿了件「厚外套」因此長年保持舒適的室溫。室內牆面舖設了三十公分厚的木質纖維,外牆有五十公分厚的磚塊,材質是具有保溫隔熱效果的矽酸鈣。屋頂除了保溫隔熱層之外,還裝設了能夠自動對準陽光來源的太陽能面板。

走對方向,才能邁向非核家園

義大利的非核家園一路走來並不容易,先是必須克服天然資源不足的困境,此外還要面對繁瑣、缺乏效率的官僚體系,優渥的再生能源激勵政策也吸引勢力龐大黑道前來分杯羹。不過,這一切都沒動搖義大利人的決心,在二○一一年再度以公投堅決反核。

能源典範的轉移涉及資金、技術、既有電廠利益和消費者習慣,推動再生能源勢必面對眾多阻力,但想做的人總會找到解決方法,抗拒的人則把障礙當藉口。若不往廢核的方向邁開腳步,永遠走不到非核家園。

(本文二○一四年曾刊登在「新新聞」,但稍作調整。)

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