不要核能，那我們用什麼：全球能源發展現狀...

名人推薦：決定能源發展的關鍵時刻 你不該缺席

文 / 林俊旭 (中華經濟研究院 國際所/能源與環境研究中心副所長)

二○一一年三月日本東北大地震之後，在我參加不下十次的國際場合裡，日本友人總是利用機會對台灣人民的慷慨捐獻表示衷心感謝。這些友人有部分是舊識，也有些是初次見面，表達謝意的時機有在公開演說的場合時，也有在私下交流的談話中，但屢屢都感受到他們誠心的感謝；不禁覺得日本人真的被嚇到了，台灣人感同身受的情誼也真的被對方感受到了！
這次由海嘯引發的地震與核災災難中，核災屬於最具爭議性的議題。過去幾年...

作者序
低碳非核，十年內能否實現？
本書深入探討十種不同的方式，藉此可以顯著減少二氧化碳排放量，並從大氣中抽取出大量的二氧化碳。本書更進一步建議，一旦我們不再依靠煤炭、石油和天然氣，新能源所需的價格不但不會比現在高，甚至還會低出許多，未來科技還會持續高度發展，低碳能源的價格會比現今降低非常多。

新科技愛好者往往認為，自由市場能自然帶動替代能源發展，取代石油、煤炭和瓦斯，然而數量漸多的環境悲觀論者則認為，世界正加速走向災難；在接下來幾個章節中，我希望在這兩種看法間保持平衡。以下探討的科技大部分都還在初始階段，儘管前途十分光明，但如果沒有持續的科學發展、大筆的創投資本和政府（以及民主國家選民）的大量資助，這些科技都無法快速發展。

此外，我想不需要特別說明大家也應該知道，發展新科技後，不表示我們就不用改善工業及家庭用電的效率，如果想阻止大氣中溫室氣體濃度繼續上升，甚至使之降低，我們必須一面發展新科技，一面佐以減少能源使用量，包括實質改變生活方式。

本書提到的一些新科技未來可能會失敗，我在此簡單介紹的創新公司，十年後極有可能大部分都不會存在，但我們大可不用擔心，因為讓最後真正成功的那些發明大規模發展，才是最重要的。
　
經濟去碳化並非遙不可及
書中十個章節分別介紹一項新科技或技術，可以將全球一年的二氧化碳排放量降低至少百分之十，且每一項發明都在現今科學和技術可行的範圍之內。雖然這個用詞有點討厭，不過達到「經濟去碳化」需要的花費應該不會超出人類負擔。

事實上，許多書中提到的科技，譬如不犁地耕種（zero-till farming）和改良式住宅絕緣系統現在都已經可以使用，長期看來花費也不會太高，這些科技可以減少家用的支出，甚至增加收入。其他包括：次世代生質能源（biofuels）和潮汐能源（tidal energy）等科技，近幾年內雖然會比化石燃料昂貴，但隨著可預期的科技發展，我們未來都看得到這些能源的價格降低。除此之外，雖然要花點錢，但碳吸存（carbon sequestration，或譯為碳截存、碳封存、碳固定）也是可行的選項，這些對我們來說都是好消息。

然而，淘汰化石燃料並不容易。我們必須承認，為了發展書中提到的新科技，人們需要費心費力改變現在處事的方法。比方說，我們現在用汽油或石油當作汽車燃料，在世界各地沿路上千座加油站都可以加油，液體燃料很方便，也帶給我們無與倫比的便利生活。然而，從氣候變遷的角度來看，人類很明顯應該轉而使用電動車（electric car），以再生能源充電的電池當作電源。

總有一天，電池推動的電動車價格會降低，比現在靠內燃機運轉的汽車怪物還要容易保養。但要全球汽車都停用石油、轉而使用電力的工程浩大，汽車電池必須持續改進其價格和充電速度，還要能儲存行駛好幾百英里所需的電能。雖然第一代全電動賽車已經上路，也獲得熱烈迴響，但不代表電池能夠快速成為汽車動力的主力。我們需要企業家和公司冒險停止使用汽油，政府也必須提供支持和財政協助，車主則必須忍耐第一代電動車的種種缺點。然而一旦跨越所有難關後，大家一定會懷疑：為什麼人類等了這麼久，才轉向使用無污染、保養簡單又極有效率的電動車？

書中提到的其他科技幾乎都需要走過類似的過程：一開始，新科技使用起來既花錢又不方便；隨即而來的麻煩期間內，大家的熱忱開始消退，科技進步也顯得緩慢；接著，存疑的買者開始接受新科技；最後，我們終於發現不需要再依靠化石燃料而活。

新能源的機會與障礙
要轉向使用新能源時，主要障礙來自於無所不在的現有公共建設，因為它們使人可以便宜、方便使用化石燃料。我們花了上兆美元，建造天然氣管線和儲存槽、電力配送網路、燃煤和瓦斯的大型發電廠（這些電廠經營起來可靠又安全，一年內只需不定期維修幾小時）。過去一世紀以來，人類花了不少錢建造管線、電纜、建築物和機器，成功提供服務、繁榮國家人民，想要擺脫它們實在不容易。

有些替代能源的確可以直接使用現有的公共建設，比方說，我們不需要新的汽車、加油站或精煉廠，就可以將纖維素乙醇（cellulosic ethanol）跟傳統汽油混合使用。然而，其他科技則需要新的配送系統，譬如燃木為主的區域供熱發電廠，就需要於市區到處設置熱水管。身處化石燃料經濟核心地位的大公司如發電廠、石油公司和管線公司，有足夠的人力和財力資本，可以投資如此大規模的計畫，但低碳科技界則沒幾家公司有這樣的財務能力或技術。

此外，現在人類的生活建構在可以即時、持續使用能源的基礎上。比方說，先進國家的電力系統幾乎分佈全國，非常可靠，在這些國家，只要停電一會兒，就足以登上報紙頭條。期望低碳科技達到相同的穩定度，且在短短幾年內取代所有石化燃料的優點，這個想法顯然太天真。一旦轉向使用替代能源，我們勢必要歷新科技會時有狀況，忍受斷斷續續的能源供給，且價格甚至比化石能源還要高。

一九○○年左右的影片紀錄中，用好笑的方式描繪了不少實驗性質的飛機起飛失敗的壯觀場景。低碳能源研究也會面對類似的災難，光在二○○七年間就有不少失敗的例子：一家發電廠嘗試使用藻類來吸收二氧化碳，結果藻類成長太快，覆蓋住發電廠的整個入口管線；一架波浪能源捕捉器沉到海底；一座潮汐能發電機上的風扇掉了下來。對新科技有所懷疑的人可以向媒體舉出這些例子，指稱再生能源永遠無法取代現在廣泛使用的電力、瓦斯和汽油。然而，如果想要解決氣候變遷的問題，我們必須效仿萊特兄弟，不可以向挫折屈服。

本書中介紹的若干科技面臨另一個問題，就是重要零件不足。現在風力發電產業就面臨這個危機，風力發電機的零件複雜度遠超過我們的想像，由於需求快速增加，讓製造商及供應商無法生產足夠的零件，造成供應不足，於是在過去幾十年價格持續下跌後，發電機的價格開始快速飆升；由於全世界能夠在海床上作業的特殊船隻不足，海洋能源開發也受到延遲。另一方面，電動車的長程發展也可能受到影響，因為製造大電池用的鋰（lithium）等礦物原料不足；本書沒有介紹到的一些燃料電池，必須使用的是價錢嚇人的鉑（platinum）；太陽光電（solar photovoltaic）公司則互相爭奪全球產量有限的極純矽（silicon）。

隨著低碳經濟建立，我們會不斷碰到技術瓶頸和原料供應短缺的問題，但這些都不足以阻止我們發展替代能源，只是表示轉換過程或許比想像中來得緩慢又辛苦而已。

現代人一定要懂的十大科技

我研究資料撰寫本書時，得到一個結論：每個國家都需要由中央政府仔細計畫能源供給，自由市場可以幫助我們決定最適合發展哪項新科技，但無法整合出各國需要的科技緊密互助關係。只要看看鼓勵發展核能發電，對資助低碳能源可能帶來的負面影響，就應該了解我的意思了。
雖然決策者或許不這麼認為，但核能是再生能源極大的敵人。核能發電廠無法臨時開啟或關閉，因此為了划算，電廠必須要二十四小時持續運作。除了燃木發電廠外，再生能源不停運作是有好處的，像是風力、太陽能和海洋能源發電廠，雖然建設成本高，運作起來卻很便宜，如果沒有發電原料短缺問題時，讓電廠不斷運作是很有經濟效益的做法。

因此，核能和風能等再生能源等於在互相競爭，如果大量的核能發電廠全年每天不斷供電，我們或許就不需要發展其他電力來源了。就像英國政府正打算鼓勵電力公司建造新的核能發電廠，提供全國需電量最低時段（通常是早上五點半）所需的全部電量；這麼一來，表示用電量低時，風力發電及其他再生能源都必須撤離供電網，導致發電機器擁有人收不到錢，使投資風力發電聽起來風險更大。事實上，除非核能電能可以大量以合理的價格輕易出口到其他國家，否則投資大規模核能發電根本比不上風力或其他再生電力能源。

作者序低碳非核，十年內能否實現？本書深入探討十種不同的方式，藉此可以顯著減少二氧化碳排放量，並從大氣中抽取出大量的二氧化碳。本書更進一步建議，一旦我們不再依靠煤炭、石油和天然氣，新能源所需的價格不但不會比現在高，甚至還會低出許多，未來科技還會持續高度發展，低碳能源的價格會比現今降低非常多。新科技愛好者往往認為，自由市場能自然帶動替代能源發展，取代石油、煤炭和瓦斯，然而數量漸多的環境悲觀論者則認為，世界正加速走向災難；在接下來幾個章節中，我希望在這兩種看法間保持平衡。以下探討的科技大部分都還在初始...

低碳非核，十年內能否實現？
本書深入探討十種不同的方式，藉此可以顯著減少二氧化碳排放量，並從大氣中抽取出大量的二氧化碳。本書更進一步建議，一旦我們不再依靠煤炭、石油和天然氣，新能源所需的價格不但不會比現在高，甚至還會低出許多，未來科技還會持續高度發展，低碳能源的價格會比現今降低非常多。
新科技愛好者往往認為，自由市場能自然帶動替代能源發展，取代石油、煤炭和瓦斯，然而數量漸多的環境悲觀論者則認為，世界正加速走向災難；在接下來幾個章節中，我希望在這兩種看法間保持平衡。以下探討的科技大部分都還在初始階段，儘管前途十分光明，但如果沒有持續的科學發展、大筆的創投資本和政府（以及民主國家選民）的大量資助，這些科技都無法快速發展。
此外，我想不需要特別說明大家也應該知道，發展新科技後，不表示我們就不用改善工業及家庭用電的效率，如果想阻止大氣中溫室氣體濃度繼續上升，甚至使之降低，我們必須一面發展新科技，一面佐以減少能源使用量，包括實質改變生活方式。
本書提到的一些新科技未來可能會失敗，我在此簡單介紹的創新公司，十年後極有可能大部分都不會存在，但我們大可不用擔心，因為讓最後真正成功的那些發明大規模發展，才是最重要的。
　
經濟去碳化並非遙不可及

書中十個章節分別介紹一項新科技或技術，可以將全球一年的二氧化碳排放量降低至少百分之十，且每一項發明都在現今科學和技術可行的範圍之內。雖然這個用詞有點討厭，不過達到「經濟去碳化」需要的花費應該不會超出人類負擔。
事實上，許多書中提到的科技，譬如不犁地耕種（zero-till farming）和改良式住宅絕緣系統現在都已經可以使用，長期看來花費也不會太高，這些科技可以減少家用的支出，甚至增加收入。其他包括：次世代生質能源（biofuels）和潮汐能源（tidal energy）等科技，近幾年內雖然會比化石燃料昂貴，但隨著可預期的科技發展，我們未來都看得到這些能源的價格降低。除此之外，雖然要花點錢，但碳吸存（carbon sequestration，或譯為碳截存、碳封存、碳固定）也是可行的選項，這些對我們來說都是好消息。
然而，淘汰化石燃料並不容易。我們必須承認，為了發展書中提到的新科技，人們需要費心費力改變現在處事的方法。比方說，我們現在用汽油或石油當作汽車燃料，在世界各地沿路上千座加油站都可以加油，液體燃料很方便，也帶給我們無與倫比的便利生活。然而，從氣候變遷的角度來看，人類很明顯應該轉而使用電動車（electric car），以再生能源充電的電池當作電源。
總有一天，電池推動的電動車價格會降低，比現在靠內燃機運轉的汽車怪物還要容易保養。但要全球汽車都停用石油、轉而使用電力的工程浩大，汽車電池必須持續改進其價格和充電速度，還要能儲存行駛好幾百英里所需的電能。雖然第一代全電動賽車已經上路，也獲得熱烈迴響，但不代表電池能夠快速成為汽車動力的主力。我們需要企業家和公司冒險停止使用汽油，政府也必須提供支持和財政協助，車主則必須忍耐第一代電動車的種種缺點。然而一旦跨越所有難關後，大家一定會懷疑：為什麼人類等了這麼久，才轉向使用無污染、保養簡單又極有效率的電動車？
書中提到的其他科技幾乎都需要走過類似的過程：一開始，新科技使用起來既花錢又不方便；隨即而來的麻煩期間內，大家的熱忱開始消退，科技進步也顯得緩慢；接著，存疑的買者開始接受新科技；最後，我們終於發現不需要再依靠化石燃料而活。

新能源的機會與障礙

要轉向使用新能源時，主要障礙來自於無所不在的現有公共建設，因為它們使人可以便宜、方便使用化石燃料。我們花了上兆美元，建造天然氣管線和儲存槽、電力配送網路、燃煤和瓦斯的大型發電廠（這些電廠經營起來可靠又安全，一年內只需不定期維修幾小時）。過去一世紀以來，人類花了不少錢建造管線、電纜、建築物和機器，成功提供服務、繁榮國家人民，想要擺脫它們實在不容易。
有些替代能源的確可以直接使用現有的公共建設，比方說，我們不需要新的汽車、加油站或精煉廠，就可以將纖維素乙醇（cellulosic ethanol）跟傳統汽油混合使用。然而，其他科技則需要新的配送系統，譬如燃木為主的區域供熱發電廠，就需要於市區到處設置熱水管。身處化石燃料經濟核心地位的大公司如發電廠、石油公司和管線公司，有足夠的人力和財力資本，可以投資如此大規模的計畫，但低碳科技界則沒幾家公司有這樣的財務能力或技術。
此外，現在人類的生活建構在可以即時、持續使用能源的基礎上。比方說，先進國家的電力系統幾乎分佈全國，非常可靠，在這些國家，只要停電一會兒，就足以登上報紙頭條。期望低碳科技達到相同的穩定度，且在短短幾年內取代所有石化燃料的優點，這個想法顯然太天真。一旦轉向使用替代能源，我們勢必要歷新科技會時有狀況，忍受斷斷續續的能源供給，且價格甚至比化石能源還要高。
一九○○年左右的影片紀錄中，用好笑的方式描繪了不少實驗性質的飛機起飛失敗的壯觀場景。低碳能源研究也會面對類似的災難，光在二○○七年間就有不少失敗的例子：一家發電廠嘗試使用藻類來吸收二氧化碳，結果藻類成長太快，覆蓋住發電廠的整個入口管線；一架波浪能源捕捉器沉到海底；一座潮汐能發電機上的風扇掉了下來。對新科技有所懷疑的人可以向媒體舉出這些例子，指稱再生能源永遠無法取代現在廣泛使用的電力、瓦斯和汽油。然而，如果想要解決氣候變遷的問題，我們必須效仿萊特兄弟，不可以向挫折屈服。
本書中介紹的若干科技面臨另一個問題，就是重要零件不足。現在風力發電產業就面臨這個危機，風力發電機的零件複雜度遠超過我們的想像，由於需求快速增加，讓製造商及供應商無法生產足夠的零件，造成供應不足，於是在過去幾十年價格持續下跌後，發電機的價格開始快速飆升；由於全世界能夠在海床上作業的特殊船隻不足，海洋能源開發也受到延遲。另一方面，電動車的長程發展也可能受到影響，因為製造大電池用的鋰（lithium）等礦物原料不足；本書沒有介紹到的一些燃料電池，必須使用的是價錢嚇人的鉑（platinum）；太陽光電（solar photovoltaic）公司則互相爭奪全球產量有限的極純矽（silicon）。
隨著低碳經濟建立，我們會不斷碰到技術瓶頸和原料供應短缺的問題，但這些都不足以阻止我們發展替代能源，只是表示轉換過程或許比想像中來得緩慢又辛苦而已。

現代人一定要懂的十大科技

我研究資料撰寫本書時，得到一個結論：每個國家都需要由中央政府仔細計畫能源供給，自由市場可以幫助我們決定最適合發展哪項新科技，但無法整合出各國需要的科技緊密互助關係。只要看看鼓勵發展核能發電，對資助低碳能源可能帶來的負面影響，就應該了解我的意思了。
雖然決策者或許不這麼認為，但核能是再生能源極大的敵人。核能發電廠無法臨時開啟或關閉，因此為了划算，電廠必須要二十四小時持續運作。除了燃木發電廠外，再生能源不停運作是有好處的，像是風力、太陽能和海洋能源發電廠，雖然建設成本高，運作起來卻很便宜，如果沒有發電原料短缺問題時，讓電廠不斷運作是很有經濟效益的做法。
因此，核能和風能等再生能源等於在互相競爭，如果大量的核能發電廠全年每天不斷供電，我們或許就不需要發展其他電力來源了。就像英國政府正打算鼓勵電力公司建造新的核能發電廠，提供全國需電量最低時段（通常是早上五點半）所需的全部電量；這麼一來，表示用電量低時，風力發電及其他再生能源都必須撤離供電網，導致發電機器擁有人收不到錢，使投資風力發電聽起來風險更大。事實上，除非核能電能可以大量以合理的價格輕易出口到其他國家，否則投資大規模核能發電根本比不上風力或其他再生電力能源。

低碳非核，十年內能否實現？
本書深入探討十種不同的方式，藉此可以顯著減少二氧化碳排放量，並從大氣中抽取出大量的二氧化碳。本書更進一步建議，一旦我們不再依靠煤炭、石油和天然氣，新能源所需的價格不但不會比現在高，甚至還會低出許多，未來科技還會持續高度發展，低碳能源的價格會比現今降低非常多。
新科技愛好者往往認為，自由市場能自然帶動替代能源發展，取代石油、煤炭和瓦斯，然而數量漸多的環境悲觀論者則認為，世界正加速走向災難；在接下來幾個章節中，我希望在這兩種看法間保持平衡。以下探討的科技大部分都還在初始階段...

推薦序 決定能源發展的關鍵時刻 你不該缺席 文/林俊旭
自序 低碳非核，十年內能否實現？
第一章 獵風： 和不斷高漲的石化燃料價格相比，風力發電將成為相對便宜的電力來源；別以為風力發電不穩定，在多風地區，風力比陽光更穩定。
台灣現況：有追風潛能，打造硬體不成問題
第二章 太陽能：太陽能發電很環保，不會造成汙染，運作時不會發出聲響，也不需要常常維修，預計到了2015年，部分地區的太陽能發電可以和煤炭一樣便宜。
台灣現況：加速重直整合，回歸市場機制
第三章 海洋能源：人類對海洋能源的利用始終很消極，儘管發展中的產品很多，但願意投資者很少，目前也不確定哪種研發最容易成功。
台灣現況：海洋，是老天送給台灣最好的禮物
第四章 汽電共生：推動汽電共生的方法很多，其一是不會產生有害氣體的燃料電池，另外一種是區域供熱電廠，常成為電力公司的主要替代能源。
台灣現況：穩定獲利，企業用戶為主流。
第五章 節能住宅：不論是被動式節能屋或是無碳屋，造價都比傳統建築昂貴，反而是德國政府的老屋環保整修計畫，是比較經濟又實惠的好方法。
台灣現況：容積獎勵，帶動住宅節能風潮。
第六章 電動車：問題不在電動車「是否會」，而在於「何時會」取代汽車，2011年已突破電池續航力問題，並出現第一座可營運的電池交換站。
台灣現況：電動機車，最適合島國發展
第七章 生質燃料：農田的稻草、玉米穗軸的外葉、鋸木廠的碎木屑，這些不會跟人搶食物的生質纖維，才有未來。
台灣現況：生質柴油需求量日漸增加。
第八章 碳捕集：要是不廣泛捕集並封存電廠排放的廢氣，全球廢氣排放減量是不會成功的，所以，減碳比你以為的，更緊急，更重要。
台灣現況：早日洗刷排碳大戶的國際汙名
第九章 生物碳：生物碳能提高土壤的肥沃度，還具有吸收碳的龐大潛能，但因為方法太簡單又好得令人難以置信，反而缺少更多關愛的眼神。

台灣現況：期待生物碳能小兵立大功

第十章 碳匯：我們無法迅速減少石化燃料的使用，卻可以多補集碳來抵消廢氣，土壤與森林比你以為的更能拯救地球。

台灣的現況：植樹造林，沼氣再生。

總結 用這十種科技拯救地球
後記 除了這十種科技，還有其他可能性嗎？

推薦序 決定能源發展的關鍵時刻 你不該缺席 文/林俊旭
自序 低碳非核，十年內能否實現？
第一章 獵風： 和不斷高漲的石化燃料價格相比，風力發電將成為相對便宜的電力來源；別以為風力發電不穩定，在多風地區，風力比陽光更穩定。
台灣現況：有追風潛能，打造硬體不成問題
第二章 太陽能：太陽能發電很環保，不會造成汙染，運作時不會發出聲響，也不需要常常維修，預計到了2015年，部分地區的太陽能發電可以和煤炭一樣便宜。
台灣現況：加速重直整合，回歸市場機制
第三章 海洋能源：人類對海洋能源的利用始終很消極，儘管發展中的產...