太陽能源

｜GOOD EXPERIENCE｜雲得生質能村

當油價漲破每桶140美金時，據說，全世界的生活都隨著油價起伏。
「全世界嗎？」
「不，那個在山丘後面的小村莊就不會。」不是因為他們身處桃花源，而是村裡的人，自己產能源。
位於德國下薩克森省（Niedersachsen）的南邊又南邊，名叫「雲得」（Jühnde）的偏僻村落，有75%的家庭暖氣是從家裡常年種植的作物與養殖的牛糞沼氣所供應。雲得不只是德國第一個生質能村，據稱也是全世界的學習對象，不僅來自各國的取經團體絡繹不絕，村裡主事者的演講邀約，也從波羅的海的小村落一直排到紐約大蘋果。
就像雲得小村的村民說的，站在村子旁的大型沼氣發電設備，也就是生質能中心，是讓他們願意改變的決心。
兩座頂著銅製圓頂的沼氣發酵槽，一座是用來發酵沼氣的反應器，另一座則藏有發電機。在發電廠的另一側，則是用木屑與廢棄木料當燃料的暖氣廠，旁邊還有備用的燃油暖氣設備。因為，就算有意外的意外發生，在冬天也不能有人凍著。這座設備不僅提供家家戶戶永續的暖氣與熱水，還可以發電賺錢。而這些成果的前提，就是因為德國有再生能源法的保障。
根據再生能源法，以生質能發電，每回輸到市電網路一度電，就可以拿到17歐分的收購電價，保證收購年限20年。另外，我們也不能忘了提到雲得小村的靈魂人物——前村長奧古斯特‧布蘭登伯格先生的故事。
這位今年77歲的老先生，在他的村長任內，將所有村民整合到同一陣線，不怕阻礙的貫徹這整件事情。他們用堅定的信心、務實的態度、擁抱的耐心，還有比喝幾瓶啤酒多一些的時間……事情，就從1990年代末開始……
1990年代末期，卡塞爾大學（Kassel University）的學者希望能夠在德國打造出一個完全使用永續資源供給能源所需的烏托邦，而雲得小村就是他們認為適當的地點。在那個時候，雲得村的這裡與那裡，的確到處都有沼氣發酵設備；不過，可沒有人會這麼「瘋狂」的希望，讓整座村落都用玉米與動物的糞便來取暖。然而，因為農村的景氣不佳，麥子的價格已經降到谷底，所以非常需要新的市場動力。
所以，改變，應該也是一個機會！
50年後，世界會變成什麼樣子？在氣候變遷的背景下，我們如何可能擺脫對化石燃料的依賴？很快的，發展生質能變成了雲得村民必須進行的實踐。因為前村長布蘭登伯格先生堅信：每一位村民都要從一開始就了解事情的始末，而且，每一個人都必須獨立做出決定；於是，在一個召開說明會的晚上，雲得村民建立了共識，也建立起雲得村共同的未來——在場的所有村民都舉手贊成這項「瘋狂」計畫。
布蘭登伯格先生嚇了一大跳。然後，微笑接受。而事情，就這樣開始了。
在燃燒木屑與廢棄木料的暖氣廠裡，爐火熊熊；工作人員一大早就從農家收回新鮮的糞肥；儲存槽裡堆滿了用白色塑膠袋捆捲好的青貯飼料；用來發酵沼氣的反應槽中汁液翻騰。在這整座發酵沼氣的設備裡，就像是一頭大牛反芻的生理作用，要好好看顧、隨時補充材料——每天需要填入30立方公尺的糞肥與35噸的青貯飼料。
所以，雲得小村的油井是長在四條腿上的。雲得村民喜歡開玩笑說：「住在雲得的人有怪癖，他們都用大便來發電。」用沼氣產熱所發的電，足以提供當地居民所需用電的兩倍，以及度冬所需足夠的熱能。而且，由於整個設計規劃中，都有考慮到個人使用狀況，如果節省著用，還可以省下不少錢。所以，全世界各地有興趣的訪客，都紛紛來到這個「生質能村」取經。
除了雲得之外，德國後來也陸續出現好幾個這樣的村落——在想像自己未來50年的生活況味之後，決定將腐朽轉化為能源……

（摘錄自本書Topic3 生質能——化腐朽為能源）

｜GOOD EXPERIENCE｜雲得生質能村

當油價漲破每桶140美金時，據說，全世界的生活都隨著油價起伏。
「全世界嗎？」
「不，那個在山丘後面的小村莊就不會。」不是因為他們身處桃花源，而是村裡的人，自己產能源。
位於德國下薩克森省（Niedersachsen）的南邊又南邊，名叫「雲得」（Jühnde）的偏僻村落，有75%的家庭暖氣是從家裡常年種植的作物與養殖的牛糞沼氣所供應。雲得不只是德國第一個生質能村，據稱也是全世界的學習對象，不僅來自各國的取經團體絡繹不絕，村裡主事者的演講邀約，也從波羅的海的小村落一直排到紐約大蘋果。
就...

自序
胡湘玲
一種公平、包容與開放的態度

　　2008年春天週末，行經紐倫堡。

　　跟著往城堡走去的人群，我在石頭路的邊邊見著一家手工鞋店鋪。因為週末，因為傍晚，雖然天色仍亮，鋪子已經關門。但一直到此刻，我仍清楚記得當時透過櫥窗看見鞋子的驚艷——這裡每一雙鞋都是由成年的喜憨兒手工製造。精工打造的鞋子，每一雙都美麗異常。

　　喜憨兒、手工、小店鋪，是在強調成本與規模的競賽中，仍然優雅存在的手工業。他們不只生產鞋子，還製造傳統與希望。自己的店、自己的工廠、自己架設的太陽光電與集熱系統……充滿笑容、色彩與創意的文宣，讓我看見手工、合作與包容的力量。

　　為什麼說包容？

　　我們的世界強調成功、厭倦失敗，強調效率、鄙夷緩慢。於是，大部分的時間我們都忘記：所有的老人都曾經是惹人憐愛的嬰孩，而所有的美好也都預藏衰頹。什麼是最好的選擇？如何可能讓世界更好？這件事情不是自己就能決定。

我在鞋鋪的文宣上看到這首「警世詩」：

　　把懶惰的人都殺光光，世界就會變勤勞。把醜的人都殺光光，世界就會變美麗。

　　把笨的人都殺光光，世界就會變聰明。把病的人都殺光光，世界就會變健康。

　　把傷心的人都殺光光，世界就會變快樂。把老的人都殺光光，世界就會變年輕。

　　把敵人都殺光光，世界就會變友善。把壞人都殺光光，世界就會變成善。

　　這首Erich Fried寫的〈措施〉，令人心驚的描述：支持納粹德國的行徑，竟然是一個在一開始非常單純的企圖——打造「美麗新世界」！

　　誰不想望更好的世界？但重點是：誰決定什麼是好，什麼是不好。以及，怎麼追求。

　　在以再生能源為主題的《太陽能源》書寫過程中，我親身經歷某些概念、計畫與技術，從一開始的令人振奮到後來必須審慎檢討才能繼續，或者從一開始的毫不被看好到後來大放異彩。有許多時候，我的確慶幸再生能源的推動仍有許多阻力，才讓得出空間給檢討與反省。但絕大部分的時間我心焦：我們的政策似乎還沒有參透再生能源對我們共同未來的重要性，我們的生活還反映不出對未來能源的好奇與認識。在我們綠意盎然、陽光充足、位在太陽帶、最有條件發展再生能源的富裕家鄉，我們好像已經忘記太陽的意義：太陽是我們最初與最後的能源，太陽更是所有能源的根源。

　　太陽下，的確沒有新鮮事。我一直在尋找一個適切的觀察方式來表達對再生能源的認識與感情。在這個小小的鞋鋪裡我終於發現，原來，尋找到的就是一種跟太陽一樣公平、包容與開放的態度，好完成不同的可能性。

　　這本書因為範疇很廣，所以對我與天下文化始終是一個「寫作計畫」。如果不是鄭崇華先生以台達電子文教基金會的名義贊助寫作，我恐怕沒有足夠的鞭策力得以完成。問題始終是複雜的。但是，我們不必因為無法解決所有的問題而失望——書寫「再生能源」這個主題也是。

　　向所有勇於面對未知未來的朋友致敬。


前言
胡湘玲
∣寫在化石燃料將盡之前∣當未來靠我們愈來愈近

　　當未來靠我們愈來愈近，單純的理念無法開闢先路，資本主義的綠色運作不只向我們招手，還向我們時而反應遲緩的腦袋挑戰。

　　站在一座占地16公頃、看起來灰黑、了無生氣的煤灰儲存場前，我們應該如何勾勒對未來的想像？2004年9月8日，當時全世界最大、五百萬瓦級的太陽光電廠就在德國萊比錫的舊煤灰場開幕。這座由三萬三千五百片太陽模組所拼貼成的藍色電廠，是德國從2000年全力打拼未來能源以來，又一個小小的里程碑。

　　還需要費思量討論是否該發展再生能源嗎？

　　這早已經不是政策的問題，而是市場經濟的邏輯。因為投資再生能源的「正當性」早已經不再建立在綠鳥大聲倡言對環境的責任上，更建立在一般民眾對生活舒適的要求上。

　　2000年2月25日，德國聯邦議會通過「再生能源法」，不僅所有再生能源所生產的電力得以回輸到市電網路，同時也確保再生能源供應電力的收購價格。從風力每度電合台幣2.4元到太陽光電每度電20元的收購價格，穩固了投資再生能源的獲利基礎。在這樣的條件下，不僅促成太陽能、風力、水力、地熱，及生質能等發電方式在研發與市場上長足的進展，也使得德國的再生能源技術穩占世界領先的地位。

　　以太陽光電為例，透過「再生能源法」的配套措施——聯邦環境部提出的「十萬戶太陽光電屋頂計畫」，不僅讓太陽光電在兩年內成為市場經濟的寵兒，也成功帶動太陽光電晶片、模組與系統安裝的產業與外銷市場。因此，太陽光電的魅力已經超越環保需求與防止氣候變遷，更強調投資未來、發展新能源技術與創造工作機會。

　　2007年，再生能源已經供應德國總電力需求的14.2%，預計到2020年，供應量將至少達總電力需求的20%以上。到了2050年，德國的能源供應結構將全面改觀，由再生能源供應總電力需求的50%以上。

　　由再生能源供應全德國14.2%的電力需求，已經為德國減少了1,150億公噸的二氧化碳排放量；同時，在2007年底，全德國共有249,300人在這個領域工作。再生能源的投資總額達260億歐元；其中，生質能有90億歐元、太陽能（光電與熱能）各有60億歐元，風力則大約有55億歐元的營業額。預計到了2012年，再生能源的總營業額可以達到330至400億歐元，這個數字甚至高過天然氣與燃煤火力電廠的投資總額：300億歐元。

　　根據德國聯邦環境部的估計，到2020年，再生能源的投資總額將會達到750億歐元，工作人數則達400,000人。到那時候，再生能源將供應全德國27.3%的用電需求。到了2030年，再生能源的投資總額則將達到2,450億歐元，工作人數達700,000人，成為德國重要的工業投資項目。特別是在太陽能的領域，將主導全世界市場的發展。

　　再生能源在德國的發展是一項沒有前例的重要成就——2000年，再生能源供應全德國6.3%的用電量，原先預定在2010年達到總電力供應12.5%的目標，已經在2007年以14.2%超越。目前，再生能源供應德國能源總需求的8.6%，比起2000年，已經成長超過一倍。2008年6月6日，德國聯邦議會通過新的再生能源法與再生熱能法，訂出了2020年的目標：再生能源將供應全國用電總需求的30%，供應熱能總需求的14%。

　　除了德國，全世界許多國家也都致力於提高再生能源的使用比例。以中國為例，預計到2020年，再生能源將供應全中國用電需求的30%。全世界用電量最高的美國，也逐漸願意為減緩氣候變遷努力；同時以國家安全為考量，希望盡可能擺脫對進口能源的依賴。美國在這方面的投資特別著重在生質能動力燃料與風力上。

　　根據德國聯邦環境部的估計，到了2020年，全世界每年投資在再生能源的金額將高達2,500億歐元，是現在的六倍；到了2030年，投資總額將達4,600億歐元。從2004年至2030年累計的投資總額將達到43,000億歐元。隨著全球市場的成長，德國市場的重要性也會日益降低。因此，德國再生能源的發展將以技術領先為首要策略，並以創造引領世界潮流的再生能源市場（lead market）為目標。

　　發展再生能源，同時也是為了確保供電安全與避免過多的進口能源。根據國際能源總署（International Energy Agency, IEA）的預測，到了2030年，因為經濟發展與人口增加，全世界的能源需求量比現在還要高出45%至55%。在資源有限，特別是原油與天然氣的供應限制下，如果沒有及時提高能源的使用效率與發展能源科技，能源價格與氣候變遷所導致的問題會更加惡化。

　　由於使用與投資再生能源，德國在能源供給的規劃上，已經能夠降低傳統燃煤與燃燒天然氣火力電廠的數量，同時也降低了對進口能源的依賴；此外，再生能源在熱能與動力燃料的供給上，也有很大的貢獻。

　　省下進口能源，對總體經濟有直接且正面的影響。如2006年，德國進口化石燃料的總金額約為700億歐元，而透過使用再生能源所生產的電能、熱能與動力燃料，換算成進口的化石燃料，就高達57億歐元。

　　再生能源法規範電力公司有義務全數收購由再生能源所生產的電力，並將目前發電成本仍高的再生能源電力一起計算進總體發電成本中，同時，經由電力市場的競爭機制，由所有用電戶來共同選擇與共同分攤。在沒有動用國家補助的條件下，德國近幾年全力發展再生能源，並成功的在全球能源市場上占有特殊地位。因此，再生能源雖然提高了一般用電戶所支付的每度電價格，但在另一方面，則是大規模抑制了整體電價的提升。德國再生能源在2007年的總裝置容量，已經達到34,018百萬瓦，占德國總電力裝置容量的五分之一，比德國所有核能電廠的總合還要高——這樣的比例已足以左右電力市場的供應。

　　未來的能源市場不僅建立在勇敢、有遠見的政策上，也建立在已經準備好要承擔的公民意識上。

　　以台幣20元來收購1度太陽光電，2.4元來收購1度風力發電，這些對環境成本預付的計算，均攤到德國所有用電戶的身上。這種所謂「額外」負擔的電費，也曾經在再生能源法實施之初引來正反兩極的聲浪。然而，在政策的保障下，資本主義以大量生產來降低成本的運作發揮了功能；在全球氣候變遷加遽、二氧化碳釋出量成為國與國之間得以買賣的配額時，藉由使用再生能源來減少二氧化碳的釋出，已成為經濟政策利多的工具。

　　所以，德國專業市調研究所EMNID曾針對「德國有多綠？」進行的調查顯示：81%的受訪者擔憂環境惡化；85%的人認為繼續補助再生能源是正確的做法；89%的受訪者在購買新車時會把耗油量視為最重要的考量；90%的受訪者則認為浪費能源是最嚴重的環境問題。

　　這讓我想起拜訪德國的Fraunhofer-Gesellschaft研究機構——系統科技與創新研究所，跟艾希哈瑪博士（Dr. Eichhammer）討論到歐盟與德國的能源政策，以及在能源政策下的經濟發展、科技起飛與舒適生活時，他神采飛揚的表示：「雖然架設在我們研究所頂樓的是炫目的太陽光電系統，但是讓我真正感到驕傲的，卻是藏身在牆壁裡面、才剛鋪好的隔熱層。雖然看不見，但是藉此我們可以省下一半以上的空調能源。」

　　在時序逐漸入秋的德國，有愈來愈多鄰居敲下外牆，鋪設更有效的隔熱建材；在新的工地，年輕的小家庭蓋起了一棟棟「低耗能的房子」。從前，鄰居間比較的是誰家開的車比較高級；今天，大家開始比起誰家的車既省油又有力。還有，那屋頂上的太陽光電板……

　　當未來靠我們愈來愈近，我想，我們必須已經準備好了。

自序
胡湘玲
一種公平、包容與開放的態度

　　2008年春天週末，行經紐倫堡。

　　跟著往城堡走去的人群，我在石頭路的邊邊見著一家手工鞋店鋪。因為週末，因為傍晚，雖然天色仍亮，鋪子已經關門。但一直到此刻，我仍清楚記得當時透過櫥窗看見鞋子的驚艷——這裡每一雙鞋都是由成年的喜憨兒手工製造。精工打造的鞋子，每一雙都美麗異常。

　　喜憨兒、手工、小店鋪，是在強調成本與規模的競賽中，仍然優雅存在的手工業。他們不只生產鞋子，還製造傳統與希望。自己的店、自己的工廠、自己架設的太陽光電與集熱系統……充滿笑容、...

006 序文∕一種公平、包容與開放的態度

008 寫在化石燃料將盡之前∕當未來靠我們愈來愈近

015 Part I 熱能

016 主動使用太陽熱能∣Solar Thermal
018 太陽集熱系統——把太陽帶回家
028 Good Experience 百分百能源自主——零耗能的太陽廠房
032 Good Thoughts 碳無止盡

036 被動使用太陽熱能∣Solar House
038 太陽房子的能源美學
050 Good Thoughts 四面牆裡的生活氣候——隔熱建材
060 Good Thoughts 節能，建築師看見沒？
066 People in Sight 那個實踐環保生活的人
071 Good Thoughts 誰吃有機食品？

076 生質能∣Biomass
078 Good Thoughts 哇！好美……這是？
082 生質能——化腐朽為能源
100 Good Experience 油箱裡的果實
102 Good Experience 雲得生質能村

108 地熱∣Geothermal Energy
110 腳底下的能源——地熱
120 People in Sight 對樹好的事，就是對人好的事

124 寫在低電價時代結束之前∕「1度電」的力量

127 Part II 電能

128 水力∣Water Power
130 水力——古典的能量
146 Good Things 舊水力，新汽車
151 Good Things 5比1，洗碗機領先手洗
153 Good Things 點亮一盞省電的燈

156 風力∣Wind Power
158 風力發電——採風擷能
174 People in Sight 從太陽能到風力——再生能源的實踐之路
177 Good Thoughts 未來能源發展的關鍵——連線的思考
179 Good Thoughts 夢想中的生活

182 太陽光電∣Photovoltaics
184 太陽光電——盡情採擷
204 Good Experience 再生能源帶來的光亮與希望——印度赤腳學院
210 People in Sight 太陽光電的先鋒——阿亨模式
213 Good Thoughts 這個週末沒有電

216 太陽熱電∣Solar Thermal Electrics
218 太陽熱電廠——愈熱愈來電
228 Good Experience 從沙漠來的電
231 Good Things 換冰箱，看等級
233 People in Sight 現代英雄∕雌傳奇

237 圖照來源

006 序文∕一種公平、包容與開放的態度

008 寫在化石燃料將盡之前∕當未來靠我們愈來愈近

015 Part I 熱能

016 主動使用太陽熱能∣Solar Thermal
018 太陽集熱系統——把太陽帶回家
028 Good Experience 百分百能源自主——零耗能的太陽廠房
032 Good Thoughts 碳無止盡

036 被動使用太陽熱能∣Solar House
038 太陽房子的能源美學
050 Good Thoughts 四面牆裡的生活氣候——隔熱建材
060 Good Thoughts 節能，建築師看見沒？
066 People in Sight 那個實踐環保生活的人
071 Good Thoughts 誰吃有機食品？

076 生質能...