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能源技術與思維在歐盟國家的運用

2007/05/05 經濟部能源局 點閱人次: 232

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■撰文:翁鳳英 ■圖檔來源:bmu

2007年的3月9日,歐盟正式通過以強制方式,嚴格要求民眾必須在家中全面使用節能家電的法令,包括最常見的電燈泡也必須以省電為最高使用原則。此項法令再次凸顯全球能源危機,這項危機如同近幾年來的氣候異常,已經不再遙不可及,而是已迫在眉睫、需要大家一起努力關注的重大議題。

由於世界產業經濟的發展以及人類生活型態的轉變,將來大家的生活必然新增不少的電器用品。因此,如何在處理能源危機,而又必須兼顧人類便利生活,除了宣導節能外,如何運用創新能源科技,開發包括風力、太陽能、生質能等在內的再生能源,就成為目前能源專家思考的主要方向。本文希望藉由介紹數個歐盟綠色能源技術的示範計畫,說明如何運用創新能源技術與觀念,達到不傷害環境,又能增加能源來源之目的以供各界參採。

木料生能

眾所皆知的傳統化石燃料,在燃燒後所產生的二氧化碳已經對地球帶來極大的傷害。而對於地球無害的木料,適當運用燃燒後可做為區域能源,成為冷暖氣與電能的供應來源。

在德國巴伐利亞區的法芬賀芬(Pfaffenhofen)小鎮,於2001年建立了1座結合熱能與電能的複合生質能電廠。該電廠每年輸出42,000萬度的電力,足夠1萬個家計單位使用;另外也建立長達17公里的區域熱能輸送網,供應熱能給150個較大單位使用,包括:醫院、工業用戶、學校、地方政府等。

該電廠的發電來源為鄰近森林的木料和木料廠所遺留下來的廢木料,使用的8萬噸木料,相當於2,400萬公升的燃料油,也抑制6萬5千公噸二氧化碳的排放。依嚴格的德國空氣品質標準,必須去除60%的二氧化碳含量以及80%的氮含量,而為符合此標準,該電廠使用瓦斯濾清煙道來達到空氣淨化的目標。整體設備成本為4,100萬歐元,其中政府提供390萬歐元的資金。

法芬賀芬小鎮因為是德國第1個響應並符合二氧化碳排放量的城市,而擁有良好的環保形象。相較於1990年,法芬賀芬小鎮的2萬2千名居民已經合力將二氧化碳降低了32%。

農田裡的太陽能

來到巴伐利亞區渥而克頂巴賀(Volkach-Dimbach)的貝克農莊,可以看到覆蓋在1,000平方公尺屋頂上的太陽能電板。在天氣晴朗且陽光充足的日子裡,可以產出123瓩的太陽能,有如此大的功率全靠創新的轉流電路所賜。

在太陽能被輸送至電路時,它必須由直流電轉換成交流電。傳統的作法是,由一個強大的換流器或數個安裝在太陽能電板的換流器來執行這項工作。兩端電流的強度依天氣變化而有不同。

改良式的太陽能電板迴路可穩定地轉換直流電成為交流電,然後再送入電力輸送網。貝克農莊的再生能源開發計畫,展示了現代科技與自然景觀相結合的最佳範例。一般認為稍受侷限的農莊屋頂,其實也有生產電力的能力,可成為農莊的另一項收入來源。

拉脫維亞的房屋節能計畫

該項計畫實行的地區位於拉脫維亞附近9處聚落,共600戶人家,由包括德國在內的歐盟國家主導,提供技術、融資與設計想法,希望在開發中國家落實節能目標。

傳統共黨主義下的建築概念並不符合節能原則,例如像紙箱般的方格子建築,在冬天時一旦開啟暖氣,並無法依個別需要來設定關閉或開啟,造成很大的不便並耗費巨量的能源。

因此,該計畫除了加強房屋的絕緣設備外,也運用現代科技來控制暖氣的發送,讓每戶人家均可以自由設定暖氣的開啟或關閉。該計畫自執行以來,已經節省了約55%的暖氣能源,使用率也獲得改善,並抑制了將近900噸的二氧化碳排放。

低活性碳表面處理技術在農業機械製造上的應用

CLAAS是位於衛斯法倫(Westphalian)的農機製造商,其運用新式表面處理技術,而有效降低農機的活性碳產生,並減少噴霧電鍍所生成的汙泥與廢水。

這些成果主要賴以的關鍵技術有:在封閉式磷槽內進行鋅磷化、陰極浸泡式內層塗布、清洗槽的水可自動回收利用、不間斷除污技術以及臭味控管等。

運用這些技術能夠有效降低活性碳的產生達70%,除此之外,也能減少72%的溶劑使用,節省26%的水和41%的能源使用;而噴霧式電鍍更使汙泥減少25%與71%的廢水。

資助這項計畫的德國聯邦環境、自然保護與核能安全部(Federal Ministry of Environment, Preservation of Nature and Nuclear Safety, BMU)提供270萬歐元的協助,主要希望能以更具環保概念的表面處理技術,改善為數可觀的農業機械,使其更加具有節能概念、更具彈性和在環保的前提下,更能貫徹與地共榮的原則。

有機農園裡的生質能運用

在靠近奧地利首都維也納附近的農園裡有1座生質能發電廠,是利用農作廢棄物以達到發電的目地。所產生的能源可供附近居民使用,除此之外,剩餘未利用完的電力還可以輸送至公共輸配電網販賣,增加收入。

這座生質能發電廠的發電原理為,將如玉米、麥草等農作物裝在桶子內,並覆蓋以固態或液態的肥料,在攝氏37.5度下發酵。所產生的瓦斯驅動電廠的發電機,產生熱能和電能。部分的熱能用來加熱發酵桶,部分則被送至附近家庭使用。

發酵完的農作物則回收至農地裡做為肥料,如此一來嘉惠了許多沒有飼養牲畜的農園,解決了他們不能使用動物的糞便來施肥的難題。

整座生質能電廠計劃能夠每年降低1噸的氨和20噸的甲烷之排放,除了該地區不再傳出臭味外,該電廠所生產的6,000度電力,相當於節省60萬公升的石油並降低1,600噸的二氧化碳排放。

柏林綠色計程車上路

從2001到2006年之間,大約有超過1,000部計程車和100部校車使用天然瓦斯為驅動能源。該項計畫是由聯邦環境、自然保護與核能安全部所主導,結合瓦斯企業的力量所共同推動,目地在於實踐歐盟降低城市麻醉氣體的目標並確保空氣品質標準。

2001年9月當計畫開始實行時,柏林即有超過700輛的計程車和超過80部的校車一起掛上綠色標章上路。這些環保車輛可以在德國首都中的總共13個充氣站補充瓦斯。

天然瓦斯是非常具環保概念的能源,與傳統能源相較,它能有效抑制二氧化碳的產生。有關以瓦斯驅動的引擎技術已達成熟階段,而瓦斯車輛所產生的噪音低,只要能使車輛容易隨處找到充氣站,即能在城市環保工作中扮演重要角色。

在德國雖然瓦斯車輛造價較昂貴,但是政府為了鼓勵民眾使用瓦斯車,而有了達75%的燃料稅減免優惠措施。除此之外,多處天然瓦斯站的設立也使該計畫有了良好的示範效果。

具環保概念的麵包店

選購食用有機麵包被大家認為是既健康又環保的事,但是用環保機器來製造麵包卻又是另一回事。其實製造麵包機械最大的挑戰即在於它是否能達到節能的目的。

在威漢(Weilheim)的史瓦茲麥爾(Schwarzmaier)麵包店,在政府單位的協助下,以一整套節能技術策略有效降低麵包機械的能源耗費量。

史瓦茲麥爾麵包店是一座木製省能建築物,其中包括主人的起居室和一間會議室。為了要降低能源的耗費,首先該麵包店就位在能夠快速遞送麵包的地方。它的麵包機械首先採用不會產生二氧化碳的木質棧板,另外由烤爐、冷卻系統和散熱系統所發出的餘熱,則用來做為整棟房屋的熱水和暖氣的能源使用。屋內甚至善用天然日光照明,而省去可觀的能源耗費。

總括而言,該環保麵包店較傳統麵包店每年節省的能源大約為240,000度,附帶並減少產生65噸的二氧化碳。如此成功的經驗,已吸引其他麵包店前來學習觀摩,而有更多的小型麵包店願意實行類似技術和觀念,來達到長期節能的目的。(作者為本刊駐德國特約記者)


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