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再生能源、綠能差在哪?一文掌握再生能源種類、趨勢與挑戰

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再生能源、綠能差在哪?一文掌握再生能源種類、趨勢與挑戰

(製圖:RECCESSARY)

傳統化石燃料排放大量二氧化碳,不僅加劇全球暖化,也對自然生態構成威脅。因此,轉向再生能源成為電力脫碳的重要手段,使用太陽能、風能等再生能源,是減少碳足跡的有效方法。

企業常提到的「RE100」倡議,其實就是使用「100%再生能源」(100% renewable electricity)的承諾。接下來《RECCESSARY》將帶您一文看懂什麼是再生能源,與綠能的差別,以及台灣有哪些常見的再生能源。

再生能源的定義?

根據聯合國國際能源總署(IEA)定義,再生能源(renewable energy)指的是可從自然資源中持續獲取的能源,主要包括太陽能、風能、水力發電、地熱能和生質能等。

與需要數百萬年才能形成的化石燃料不同,再生能源的補充速度高於其消耗速度,而且在轉換過程中通常不會產生大量污染物,因具有永續與環保的特性,已成為當前應對氣候變遷、減少碳排放的重要途徑之一。

再生能源主要包括太陽能、風能、水力發電、地熱能和生質能等。

再生能源主要包括太陽能、風能、水力發電、地熱能和生質能等。(圖片來源:iStock)

再生能源、綠能差別為何?

「再生能源」(renewable energy)和「綠能」(green energy)這兩個詞常被混用,但國際間針對兩者的定義不盡相同。

普遍來說再生能源的範圍更為廣泛。根據英國國家電網公司(National Grid)、美國環境保護署(EPA)資料,綠能側重於能源生產與使用的環境影響和碳排放,因此雖然再生能源包含綠能,但並非所有再生能源都被視為綠能。

舉例而言,大型水力發電站雖然是再生能源,但因為其建設和維護過程可能對環境造成較大破壞,因此不被納入綠能範疇。

近年來,有擁核代表提議將核能納入綠能,但目前核能仍被歸類為潔淨能源或無碳能源,未被正式列為綠能,歐盟雖然將核能寫進永續分類指南,但要求須嚴格管理核廢料。

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世界再生能源發展趨勢

全球再生能源增長快速,預計到2025年發電量將首次超越燃煤發電。根據IEA的2024年電力報告,水力、太陽能、風能以及其他再生能源,預計占2024年全球能源供應比重預計達到35%,將高於2023年的30%。其中太陽能的發電量最多,預料能滿足2025全年電力需求成長的一半,風電則預估可滿足另外25%需求。

未來推動再生能源發展的主力國家集中在中國、歐盟、美國和印度,這些國家在政策支持、技術創新和市場規模上有明顯優勢。東南亞則是最值得關注的再生能源新興市場之一,當中又以越南再生能源發電量增加最多。根據英國能源智庫Ember估計,東協仍有超過99%的風力和太陽能潛力尚未開發。

泰國巴真府的浮動式太陽能發電廠。

泰國巴真府的浮動式太陽能發電廠。東南亞是全球最值得關注的再生能源新興市場之一。(圖片來源:泰國國家電力公共服務公司)

台灣有哪些常見再生能源?

台灣的再生能源種類多樣,有太陽光電、風力發電、水力發電、地熱發電、生質能、廢棄物發電、海洋能發電等。根據最新公布的「全國電力資源供需報告」,台灣的再生能源以以下6類為大宗:

種類

形式

優點

缺點

太陽能

利用陽光轉化為電能或熱能的技術,台灣日照時間長,因此成為政府推動的重要再生能源之一。

  • 普及性高
  • 安靜無噪音
  • 維護成本低
  • 能量密度低
  • 間歇性發電
  • 初期成本高

風能

將風能轉化為機械能,然後通過發電機將機械能轉換成電能。

  • 發電效率高
  • 占地面積小
  • 靈活性強
  • 初期投資和維護成本高
  • 威脅野生動物

慣常水力發電

用自然水流的高低位能來產生能源的技術。

  • 運營成本低
  • 高轉換率
  • 生態破壞
  • 依賴水資源
  • 需要大量土地

廢棄物發電

透過焚化、氣化、厭氧消化等技術,將廢棄物轉化為電力或熱能。

  • 減少垃圾掩埋量
  • 有助分離回收金屬
  • 環境空氣污染
  • 居民健康影響

生質能

指利用有機材料(如農作物、木材、廢棄物等)轉化為再生能源的技術。

  • 有沼氣、燃油多種形式
  • 可減少廢棄物
  • 提升農業經濟
  • 土地和資源競爭
  • 轉化效率低
  • 過程碳排疑慮

地熱發電

利用地球內部的熱能進行發電的技術,透過鑽井將地下熱水或蒸汽引出地表獲得能源。

  • 穩定性高
  • 抗災能力強
  • 土地需求小
  • 前期成本高
  • 環境疑慮
  • 供應源位置掌握不易

宜蘭仁澤地熱發電廠。地熱發電是台灣前瞻能源發展重點項目。(圖片來源:宜蘭縣政府)

再生能源面對什麼挑戰?

1. 應用範圍有限

根據國際再生能源總署(IRENA)報告,2023年全球再生能源裝機容量創紀錄增加了473GW(百萬瓩),但要實現全面的能源轉型,還需要在交通運輸和供熱領域擴大再生能源應用。然而,這些領域的技術和基礎設施發展相對落後,目前還無法充分支撐再生能源廣泛應用。

2. 儲能技術有待發展

再生能源具有間歇性與不可預測的發電特性,因此必須搭配儲能技術來穩定供電,但儲能技術目前仍處於發展階段,無法完全解決再生能源供應的不穩定性,因此還沒辦法在需要穩定能源供應的工業和住宅領域全面採用。

3. 基礎設施和電網未整合

再生能源要大規模發展,需要強大的電網基礎設施支持,但許多地區的電網都還準備好納入大量分散式再生能源。電網的更新和擴建需要大量投資,且涉及複雜的技術問題。

4. 政策和市場障礙

儘管各國紛紛推出再生能源發展政策,但在某些國家,傳統能源產業依然主導能源市場,對再生能源的擴張造成阻礙。電力市場的轉型也需要時間,目前許多國家仍在想辦法有效地將再生能源整合進現有的能源市場中。

再生能源需要搭配儲能才能穩定供電,圖為勝科工業在新加坡建造的儲能設施。

再生能源需要搭配儲能才能穩定供電,圖為勝科工業在新加坡建造的儲能設施。(圖片來源:勝科工業)

如何應用再生能源跟上淨零排放趨勢?

再生能源要助力實現淨零排放,首先需要大幅增加再生能源的裝置容量,並多元化能源來源,包括太陽能、風能、水力、地熱和生質能,以提高能源供應的穩定性與可靠性,減少對單一能源的依賴並降低風險,同時也要優化電網以確保持續供電。

其次,應投資於先進的儲能系統,如鋰電池、氫能儲存等新興技術,來解決再生能源的間歇性問題。儲能技術能在需求高峰時釋放電力,平衡供需。同時,推動智慧電網技術的應用,增強電網的靈活性和適應性,實現再生能源的有效併網與實時監控調度。

此外,政府應推廣屋頂太陽能和分散式發電,鼓勵家庭和企業安裝太陽能系統,減少對集中式電網的依賴,提升能源自主性。透過這些措施,能夠加速再生能源的廣泛應用,實現淨零排放目標。

能源轉型浪潮來襲:持續關注全球再生能源趨勢

隨著氣候變遷日益嚴峻,全球減碳壓力與日俱增,再生能源勢必將成為未來能源結構的核心。但再生能源要發揮潛力,唯有透過持續的技術創新、有效的政策引導與多元能源結合,才能加速普及與應用。《RECCESSARY》透過時事更新、市場數據整理、企業案例分享及研討會舉辦,持續關注再生能源發展,加入訂閱《RECCESSARY》電子報,掌握最新再生能源發展趨勢,共同邁向更綠色、更永續的未來。

資料來源:IEAIRENAEMBER台電台灣永續能源研究基金會

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