綠色和平 2014/12/12 發表於 • 國際 • 科技
丹麥要用什麼方法實際逐步的達到 2050 年前完全淘汰化石燃料？其中的困境與矛盾不僅適用於丹麥，也值得其他國家複製與借鏡。即使尚不完美，但令人欽佩。
根據丹麥氣候變遷政策的委員會 2010 年的分析顯示，丹麥有潛力在 2050 年前完全淘汰化石燃料，而且是在無需使用核能或者碳捕捉和儲存（Carbon capture and storage，CCS）技術的條件下。丹麥如果逐步淘汰化石燃料，將與歐盟計畫在 2050 年減少其溫室氣體排放量 80-95% 的目標站在同一陣線。
2011 年，丹麥決定要一個沒有化石燃料的未來；同年的 9 月，丹麥的新政府更跨出一大步。依「我們的能源」（Our Energy）報告，丹麥政府當時提出的主要能源目標中，包含了2035 年在電力與供暖上全面使用100% 再生能源，以及2050 年在交通運輸上達到相同目標。
丹麥的能源方案
2014 年 5 月，丹麥能源局 （Energy Agency）提出了四個不同的能源方案，或又稱路線圖，描述要實現丹麥 2020 年、2035 年和 2050 年之氣候和能源目標的方式。這些方案主要的差別在於分別依賴風能與生質能的程度。因為全面過渡至使用 100% 再生能源需要一段時間，政府必須在 2020 年前，選定一個方案。從環境和氣候變遷的角度來看，風能方案與水力方案是較可行。這些方案仰賴大量的風能和最小量生質能。所有的方案的先決條件都是可以節省大量能源。
儘管丹麥計畫淘汰化石燃料與使用 100% 再生能源的路線圖是專門為他們國家設計的，但其中許多建議也是適用於其他國家，且具有相關性的。其中一個最令人感興趣的發現就是：逐步淘汰化石燃料的成本預計將幾乎等於或者只比「一切照舊」 （business as usual）的情況高出一點點而已。
圖：2010-2050年的能源消耗資料來源（資料來源：丹麥政府—我們未來的能源）
風力發電是關鍵
根據丹麥能源署研究，丹麥要完全淘汰化石燃料的關鍵是提升風機發電容量，特別是離岸風機。丹麥過去十年以來都是世界風力發電技術的領導者，全國三分之一的電力來自風能，為全球最高。2013 年 12 月，風力發電更提供了 55％ 以上丹麥的電力，創歷史新高（註一）。
到了 2050 年，丹麥預計需要約 11,000-18500 百萬瓦（MW）的風機容量。預設二種方案，一為較低風機發電容量方案，配搭大量進口生質能，另一種則是較高風機發電容量，補強生質能受限於丹麥本身產能的情況。進一步比較，2013 年，丹麥的風機發電容量約為 4,792 百萬瓦 （MW）（註二），未來多數新的風機預計都將為離岸風機。
Photo Credit：Harald Hoyer CC BY SA 2.0
新能源結構
在「風能方案」中，到了 2050 年，生質能（不包括沼氣和廢棄物）將比目前增長 55%；而在「水力方案」中，生質能使用量將有小許減少。在「生質能方案」中，生質能比目前增長 2.7 倍。此外，在「風能方案」中，透過提升能源效率措施，到 2050 年，能源消耗總量將比 2012 年降低 27%。
到了 2050 年，預計大部分用於建築物供熱和區域供熱的能源將來自於熱泵。這是一種利用土壤、水和空氣中熱能的技術。雖然幾個城市的區域供熱可取得地熱資源，但在大多數情況下，熱泵扮演了不可或缺的角色。預計大型太陽能裝置也將為區域供熱提供能源。依照最有企圖心的方案來看，未來熱泵、地熱和太陽能將占丹麥能源中的一大部份。
再生能源技術發展迅速
2010 年時，丹麥的氣候委員會（Climate Commission）並不認為太陽能與波浪能是具有競爭力的技術；同時，他們也無法確定這些選項是否能與其他再生能源相抗衡。如今，太陽能已經在丹麥的清潔能源結構中扮演重要角色。目前，丹麥每個月安裝約 36 百萬瓦（MW）的太陽能；預計到 2030 年，太陽能裝置容量將達到 3,400 百萬瓦（MW）。這是顯示再生能源技術呈現爆炸式發展的好例子。
丹麥過渡到百分百再生能源的時間表。
經濟工具和獎勵措施
根據丹麥的氣候委員會（Climate Commission），全面淘汰化石燃料也將需要利用經濟工具，例如針對化石燃料的使用課徵逐步稅率。此外，由於能源基礎設施是長期存在的，設計相關措施來降低在新化石燃料基礎設施的投資應是相當重要的。
能源安全：彌合「差距」
下列機制將用於填補波動的電力供應與穩定的需求之間的潛在間隙：
- 當風能的可用性低時，將以具有永續性的生質能、生質氣（沼）能以及由分散電廠利用廢棄物產生的能源來作為備案。
- 智慧電力儲存系統，包括電動汽車電池、熱泵和需求面管理措施。
- 鄰國間的電力傳輸。北歐其他國家的水力發電可以補充丹麥風能之不足，反之亦然。提高跨境傳輸的成本預計將從增加電力貿易中的經濟收益中抵消。
需求面管理創新
丹麥的智慧城市卡倫堡，一個 3 年的智慧電網先導計畫，代表了一種深化智慧電網和智慧城市間連接的創新。雖然該計畫與歐洲以市場為中心的需求面管理計畫享有許多共同點，但該計畫與眾不同的，是在於它企圖涵括更大範圍的城市運營，包括水資源管理、交通運輸、以及區域供熱。
（了解更多關於智慧城市卡倫堡，請見NAVIGANT）
丹麥卡倫堡。Photo Credit：News Oresund CC BY 2.0
負擔得起的過渡期
這樣全面的能源轉型對總體經濟影響可說是相當溫和的，預計在 2050 年，過渡到使用 100％ 再生能源長期下來的額外費用為丹麥國內生產總值的 0.5％。而化石燃料的價格預期將增加則是該成本無顯著增加之主要原因。
不過，如果丹麥能源系統要完整過渡到使用 100% 再生能源， 在下列領域之投資需有顯著的增加：
- 轉換到電動車
- 擴大離岸風機產能
- 熱泵的個人和區域供熱
- 能源革新與建築控
- 擴大跨境電力基礎設施
關鍵是承諾
丹麥要在 2050 年前完全淘汰化石燃料與建立 100％ 再生能源系統，並不是一件容易的事。雖然相關的技術是存在的，但還有很長的路要走。不過，丹麥現在走到哪了，或者丹麥從哪開始的，又或者丹麥還有多遠的路要走，這些都不是重點，真正重要的是，丹麥對使用 100% 再生能源的承諾是實際的，而且是可複製的；同時，它也代表了如果這樣的承諾擴大到全球的規模，是可以大大改變當前所面臨的氣候危機。
丹麥的案例還不完美；但它有極大的潛力
丹麥正在樹立一個令人欽佩的案例。沒錯，這個案例並不完美。在北海，丹麥主要的離岸風場下，藏有大量的石油和天然氣。丹麥是全球第 32 大的原油淨出口國；在 1997-2012 年間，丹麥更是歐盟國家中唯一的能源淨出口國。充滿企圖心的丹麥要從能源系統中逐步完全淘汰化石燃料，並過渡到使用 100％ 再生能源，這與不斷的勘探和生產化石燃料的行為是互相矛盾的。
在沒有碳捕捉與儲存技術 （CCS）的情況下，如果我們要將發生失控且不可逆之氣候變化的風險降到「可接受」的風險水平，那全球約 80％ 已知的化石燃料儲量都必須留在地底，碰都不能碰。這表示任何進一步探索新的化石燃料已經不符合現況。的確，很多丹麥人也強烈反對這種政策與行動不協調的情況；另一方面，丹麥在石油和天然氣的所有權也進一步說明，他們充滿企圖心的氣候和能源政策並不是由缺乏能源所驅動的；相反的，他們承諾減碳，只是因為他們認為這麼做是對的。