林育立觀點》在地的能源革命:德國能源村的故事
新頭殼newtalk 文/
徐拉戴克募款投資再生能源,買下全村的電網,還成立德國第一家專賣綠電的電力公司,由下而上推動能源轉型。圖:德國聯邦環境基金會提供   
徐拉戴克募款投資再生能源,買下全村的電網,還成立德國第一家專賣綠電的電力公司,由下而上推動能源轉型。圖:德國聯邦環境基金會提供   

車子離開柏林,沿著鄉間公路一路往南開,放眼望去只見大片的森林和麥田,窗邊不時閃過向日葵花海和高大的風力發電機,讓人眼睛一亮。一小時後,車子緩緩駛進一處聚落,我的目光馬上被「能源自給自足村費爾特海姆」幾個字吸引。

德國的東北部地廣人稀,費爾特海姆(Feldheim)人口僅150人,全村就一條街道和兩側的幾棟矮房,表面看起來和鄰近的村落沒什麼兩樣。但自從福島核災後,每年就有數以千計的各國官員和能源專家大老遠來費爾特海姆取經,環保署長和台南市政府官員去年也才剛來過,因為費爾特海姆是全德國第一個光靠再生能源就能自給自足的村落。

「再生能源已經為德國的電力市場帶來革命性的改變」,接待我們國際記者訪問團的能源開發公司Energiequelle(注一)發言人佛洛溫特(Werner Frohwitter)說,「只有來鄉下走走,才可能了解,德國的能源轉型到底是怎麼一回事。」

◆生質能化腐朽為能源

德國的電力市場跟上歐盟開放的腳步,在1998年走向自由化,從此發電和賣電的權力就下放到民間,打破只有少數幾家能源集團壟斷的局面。目前市場上專門規劃、興建和經營再生能源的重要業者,許多就是在電力市場開放的1990年代末創業,Energiequelle也不例外。

「費爾特海姆的村民主要以畜牧和務農維生,因此當他們10年前考慮投資綠能時,第一個想到的就是生質能」,佛洛溫特說。我們尾隨他走到村子角落的沼氣發電廠,馬上聞到空氣中瀰漫的酸味,像是麵團發酵的味道,半圓形的發酵槽旁邊就是露天的糞尿收集池,雖然有點臭但還沒到刺鼻的程度。

生質能發電的原理,是在密閉的空間內混入動物的排泄物,和玉米、甜菜、麥粒等所謂「能源作物」,透過發酵產生的沼氣推動馬達來發電,所以一般就稱作沼氣發電廠。發電過程中產生的廢熱經回收後,既可作為豬舍、農作物溫室、和民眾暖氣和熱水的來源,也可透過熱交換系統生產冷氣;而且沼氣純化後就是瓦斯,可直接注入公共的瓦斯管線,分解後剩下的殘渣還可作為堆肥,可說是一舉數得。

費爾特海姆的這座沼氣發電廠,是由本地的農業合作社經營,運作到現在第7個年頭,主要的原料就是全村養的6百多頭豬和牛排放的糞尿,發的電可滿足1千戶家庭的需要。

德國是歐洲最大的養豬國,畜牧業十分發達,為了處理豬隻可觀的排泄物,政府早在10幾年前就大力鼓勵農村投入沼氣發電,立法保障農人賣電的合理利潤。目前全國的耕地有1/10的面積用來種植能源作物,像費爾特海姆這樣的沼氣發電廠全國有8千多座,可提供8百萬戶家庭所需的電力。

除了供應電力、冷熱空調、瓦斯和肥料,生質能發電還有穩定輸出電力的優點,可作為電力系統的基載電力,而且沼氣儲存起來可隨時機動發電,在電網中對不穩定的風力和太陽能發電有平衡的效果,是德國分散電力來源時重要的選項。

◆風場設置有嚴格規範

車子離開村子唯一的一條街道,沿著田野上的小徑開,不到5分鐘就是風力發電場,1百多公尺高的幾十座風力發電機,交錯矗立在眼前,看上去十分壯觀。

德國是風力發電最發達的國家之一,陸域目前有兩萬五千座風機,發電量佔全國的8.6%,居再生能源的首位。由於風力發電的成本幾乎與火力發電相當,而且隨著發電效率的提升和風場的陸續開發,未來還有成長的空間,專家因此預測,再過20、30年,德國的電力可能一半都來自風力。

費爾特海姆的所在地是海拔150公尺的台地,終年風力強勁,全年滿載發電的時間有2千個小時。「光各位眼前的這43座風機發的電,就能滿足4萬戶家庭的用電需求,費爾特海姆本身只需其中的不到1%,其他發的電全部注入電網,」佛洛溫特說。

德國北部尤其濱海地區地勢平坦,蘊含豐富的風力資源,許多地主為了增加收入,把農地租給像Energiequelle這樣的公司興建風場。由於賣電所得的營業稅,幾乎全部歸給地方,所以地方官員也樂於配合,對於人煙稀少、產業不發達的偏遠鄉鎮來說,賣電的稅收往往是地方政府的重要財源。

不過,風機加上葉片有1、2百公尺高,不僅對鄉村的景觀和視野帶來衝擊,葉片轉動時發出的噪音,也有可能影響鄰近居民的作息,苗栗苑裡民眾組成「反瘋車自救會」的抗爭就是活生生的例子。風機到底應該距離民宅多遠,在德國也常常引起爭議,因此各地的邦政府在規劃風場用地的時候,都有明確的建議值。一般來說,住宅區方圓的1千公尺內不得設置風機。

此外,風力的開發在德國還有諸多限制,申請風場前,得先與飛安、國防、氣象、環保、古蹟保護等有關機關協調,並委託專家針對風力資源、強風下的風機安全、運轉的音量、鳥類和蝙蝠生態、以及葉片投影在地面所造成的眩影等項目進行評估。從找到合適的用地、與地主談判、協調、評估、找到金主,到向政府提出申請,和與在地民眾溝通,通常得籌備經年才能動工興建。

Energiequelle成立近20年,在歐洲各國架設了6百多座風機,經驗非常豐富。「1990年代,風機離住家的距離只有4百公尺,現在我們不可能再犯同樣的錯誤,至少都離1千公尺以上,」佛洛溫特說。有些地方政府,甚至訂下更嚴格的規範,例如南部的巴伐利亞邦,就在去年底公告了所謂「10倍高」的新規定,也就是說,風場至少要離聚落10倍的風機高度;由於新型的風機動輒就有2百公尺高,安全距離至少要拉到2千公尺。

除了與民宅的距離,規劃風場時也得考慮到風向。佛洛溫特指著不遠處的費爾特海姆說,「這裡的風機每年運轉8760小時,其中有8千小時,住在那頭的村民完全聽不到聲音,這也是為何村民當年支持我們興建風場。只有在夜闌人靜、而且風突然轉向的時候,村子裡才稍微聽得到,但小於法定的35分貝,也就是德國一般醫院和老人院允許的最大音量。」

我們參觀的那天風不小,我站在一座機鼻離地面120公尺的巨型風機前50公尺處,豎起耳朵聽,勉強可聽到細微的低頻聲。經佛洛溫特的說明我才了解,這是比較新型的風機,葉片長而且轉速慢,比起上一代的機型,噪音問題得到明顯的改善。

野鳥保育的問題,也是環保人士關心的焦點,這也是為何德國的風場經營者得定期記錄鳥類的數量,並委託專家觀察鳥類的生態。德國的經驗顯示,雖然偶有鳥類撞上風機死亡的例子,但統計證明,風場對鳥類生態基本上沒有負面的影響。費爾特海姆所在的布蘭登堡邦,是歐洲候鳥秋天南飛和春天北返的重要棲息地,候鳥群經過的時候,風機依規定也不得運轉。

德國投入風力發電20多年,旋轉的風機早已是農村景觀的一部分,或許外國觀光客在搭高鐵穿越北部平原時,還會為數十台風機排排站的景象讚嘆不已,但一般民眾已經習以為常。在人口密度高的國家開發能源和興建電廠,民眾的接受度往往是計畫能否實現的關鍵。根據去年的民調,61%的德國民眾能接受自己住家的附近興建風場,接受度僅次於太陽能發電的72%,但遠高於火力發電廠的11%和核電廠的5%。

「那德國人現在對風電還有疑慮嗎?」我問;「現在的批評,主要還是視覺的干擾,不是每個人都覺得田野上的風機很美觀,」佛洛溫特說。

◆太陽能讓土地恢復生機

不論是用來發電還是燒熱水,太陽能設備的成本相對低廉,隨處都可安裝,最能體現再生能源小規模和分散的特色。德國的日照在歐洲雖然不算充足,政府在過去十幾年仍大力扶植太陽能。目前全國有150萬座的太陽能發電設備,去年一共發了352億度的電,接近核能在台灣的發電量。

從裝置的容量來看,德國的太陽能發電有超過8成與建築物結合,比方安裝在屋頂上,只有少數是裝置在平地,其中又以廢棄和閒置的礦區、彈藥庫、軍事演習用地、工業區、和垃圾掩埋場,最適合做大面積的太陽能發電。土地在之後是否恢復生機,就成了地方政府評估和許可的標準,費爾特海姆就是典型的例子。

Energiequelle公司是在1990年代末,向費爾特海姆在地的鄉公所以1歐元的象徵代價,把佔地20公頃的閒置軍事用地買下來,接下來又花了台幣5千萬,把原有的建築物和污染全部清光,讓土地得以重新呼吸。目前現場有近萬片的太陽能發電模組,架設在用馬達驅動的2百多部追日系統上,追蹤太陽移動的軌跡以發揮最大的效率,發電量能滿足1千戶家庭的用電,Energiequelle就靠賣電來回收成本。

「像這樣幾乎沒有人類干擾的土地利用方式,環保人士特別喜歡」,佛洛溫特指著斜放的太陽能板底下,長滿各種花草的地面說,「這塊地,在我們經營電廠的這10多年間,逐漸恢復地力,連牧羊人也喜歡帶羊群來吃草。」

按照法令,電力開發商在經營20年後,就可將土地轉為農業用地,但如果物種多元性達到一定程度,也有可能被政府劃為保護區。「環保人士已經在這裡記錄到許多稀有的植物和昆蟲物種,幾年後我們不再發電,他們一定會向政府爭取,希望變更為自然保護區,」 佛洛溫特說。

◆全民參與帶動能源轉型

德國的綠電已經逼近總用電量的3成,能源轉型不僅是逐步揚棄化石燃料和核能,改用再生能源的科技轉型過程,本身也是電力生產和消費的革命。不論是在自家的屋頂上裝太陽能板,或是像費爾特海姆的農民一樣投資沼氣發電,綠電併入電網沒有障礙,賣電又有利可圖,人人都可以為供電來源的多元化和節能減碳盡一份心力。人民不再只是電力的消費者,也可能是生產和經營的業者,翻轉過去電力公司與消費者之間不對等的關係。

「與其花這麼多的錢從阿拉伯世界進口能源,不如自己發電」,佛洛溫特說,「關心能源議題,最好的方式就是自己發電」。德國人在討論能源政策時,因此有「電力造反者」(Stromrebellen)的說法,指的就是關心地球暖化和能源議題的公民,為了擺脫對核能和火力發電的依賴,集資成立合作社或公司,主動開發綠電。其中最著名的例子,就是兩年前獲頒「德國環境獎章」(注二)的徐拉戴克(Ursula Sladek)。

1986年車諾比爾核災後,當時還是小學老師的徐拉戴克,警覺到核電的危險,開始與村民組成協會推廣節約用電,募款投資太陽能、水力和風力發電,還不惜上法院與電力公司對簿公堂,買下全村的輸配電網。1999年、也就是電力市場開放的第二年,徐拉戴克就成立德國第一家專賣綠電的電力公司,目前全國有15萬戶家庭都是她的客戶。

「我原本對政治和環保不感興趣,我只是對核電不安的5個孩子的媽媽」,徐拉戴克在受訪時如此表示,「去集中化,才是對環境友善的能源政策,我們的目標是能源供應的民主化。」

徐拉戴克改變成真的故事,激勵全國民眾由下而上投入能源轉型。德國目前有上千家投資和經營再生能源的合作社和公司,不論是個人、地方政府代表、能源業者、或在地的銀行都可以當股東,賣電所得的收益、稅收、和新增加的工作機會,全部留在地方。像費爾特海姆這樣,生產的綠電超過自己所需的所謂「能源村」(Energiekommune),目前就有兩百多個。

但費爾特海姆的特殊之處,在於村民每人花台幣10萬元,像徐拉戴克一樣連電網都買下來,地下的暖氣管線也全部屬於村民,讓Energiequelle公司得以建立智慧型網路,根據用戶的需求調節電力和暖氣的供應。「這裡的電價比一般便宜1/3,暖氣來自沼氣,家家戶戶都有智慧性電表和遙控器,可以清楚知道自己的用量,是德國目前最先進的能源供應方式」,佛洛溫特說。

我們記者團去年底造訪時,費爾特海姆為了迎接更多訪客而打造的遊客中心「新能源論壇」,正好在擴建,全德國容量最大的鋰電池也即將完工,能儲存鄰近風力和太陽能的電力,也可作為電力系統的初級備轉容量,具有穩定電網的效果。綠電將來普及後,各種不同能源整合和應用的可能性,在費爾特海姆這個離柏林車程才一小時的小村落,全都看得到。

「20世紀初年,我們德國的皇帝威廉二世曾經說過,我不信任汽車,我只信任馬,現在馬和威廉二世都是過去式;核能和化石燃料,遲早也會成為過去式,」 佛洛溫特的口氣非常篤定。

(注一)Energiequelle的原意是「能量的源頭」,是德國知名的能源開發業者,去年在德國和法國興建了50座風機,年營業額70億元台幣。

(注二)德國環境獎章(Deutscher Umweltpreis)獎勵的是對環保有貢獻的個人和組織,獎金50萬歐元(台幣1700萬元),由德國總統親自頒發。

作者:林育立(現居柏林的資深媒體人)

(編按,旅居德國多年的作者林育立在新頭殼網站推出【德國能源轉型系列報導】,此篇為系列的第三篇。)

賣電有利可圖,人人都可以為供電來源的多元化盡一份心力,德國的再生能源發電設備有將近一半(個人和農民分占35%和11%)是由人民所擁有。圖:德國再生能源通訊社提供   
賣電有利可圖,人人都可以為供電來源的多元化盡一份心力,德國的再生能源發電設備有將近一半(個人和農民分占35%和11%)是由人民所擁有。圖:德國再生能源通訊社提供   
德國目前有850萬人、也就是全國人口的1/10,利用太陽能來發電和燒熱水,可見民眾參與對能源結構轉型的重要性。圖:德國太陽能產業同業公會提供   
德國目前有850萬人、也就是全國人口的1/10,利用太陽能來發電和燒熱水,可見民眾參與對能源結構轉型的重要性。圖:德國太陽能產業同業公會提供   
佛洛溫特是能源開發業者Energiequelle的發言人,他的公司在德國東北部地廣人稀的台地上,成功打造第一個光靠再生能源就能自給自足的村落。圖:林育立攝   
佛洛溫特是能源開發業者Energiequelle的發言人,他的公司在德國東北部地廣人稀的台地上,成功打造第一個光靠再生能源就能自給自足的村落。圖:林育立攝   
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