目前许多国家正推行能源转型,希望透过太阳能、陆上风电等再生能源降低碳足迹、二氧化碳排放,实务上也确实可行,但若要实现 100% 再生能源电力,满足民生与工业需求,要达成这个目标,大概需要多少的地?
探讨再生能源发展议题时,“绿能占地广”是绿能颇受争议的部分,由于太阳能、风力发电等热门再生能源的单位发电面积的表现比传统的燃煤发电与核能低,因此开发一座绿能电厂,往往需要庞大的土地,对于土地面积有限的国家来说,较不友善。
以欧洲来说,如果要达成百分之百再生能源供电,虽然最具成本效益的是走太阳能加上陆上风电方案,但需要 97,000 平方公里的土地,约占欧盟总面积的 2%,该面积相当于葡萄牙的国土面积,占地面积相当可观且不切实际。
太阳能与陆上风电都会改变地貌,除了会有环境生态疑虑,开发商也需要弭平人们对电厂的邻避效应,其中陆上风机动辄几十米,占地广又显眼,远远就看的到地上轰立而起的大型电风扇,叶片转动、齿轮咬合的恼人噪音也难以避免,因此通常风场与太阳能电厂都建设在较偏僻的地方。
若是可以在既有设备发展绿能,或许就可以减少绿能发展在环境与占地的疑虑,毕竟绿能对土地并没有“独占性”,还有更多发展用途。对此德国国际前瞻永续研究院(International Institute for Advanced Sustainability Studies)团队认为,离岸风电、大型太阳能电厂与屋顶型太阳能都是不错的前行方向,不管是单推还是多推,都可以将所需土地面积限缩在大约 48,000 平方公里,不到欧洲面积的百分之一。
根据这项研究,离岸风电的成本效益较高,可以将陆上土地需求降低 50%,也仅仅提高 5% 成本,若用大型太阳能电厂或屋顶太阳能取代陆上风电,则会提高 20% 成本,研究作者 Tim Tröndle 表示,我们必须要好好面对土地面积问题,对此离岸风电与太阳能电厂能提供不少解方,能在最不影响成本的情况下减少土地需求。
虽然说 100% 再生能源并非每个国家或城市的目标,但若要提高绿能比例,不可否认的是跨部会土地盘点、馈线分布的重要性,目前台湾地面型太阳能与屋顶型太阳能为目标设在 17GW 与 3GW,结果与原先预料的不同,反而屋顶型累计装设的容量提早达标,这也是地面型光电因为遇上生态环境与绿能发展相互扞格的情形。
- Renewables in Europe: Land requirements can be reduced at low cost
(首图来源:Flickr/Michael Mees CC BY 2.0)