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再生能源的拓展

Windraeder im Meer, Computergrafik, offshore wind farm, computer graphik

Windraeder im Meer, Computergrafik | offshore wind farm, computer graphik | Verwendung weltweit, © Colourbox

22.01.2020 - 文章

到了2030年,再生能源將佔總發電量的65%,而到了2050年至少佔80%。起初在2000年,以水力為主的再生能源佔大約5%,2010年整體再生能源達到19.2%,2015年33.3% ...

到了2030年,再生能源將佔總發電量的65%,而到了2050年至少佔80%。起初在2000年,以水力為主的再生能源佔大約5%,2010年整體再生能源達到19.2%,2015年33.3%,2017年38.2%以及2018年達到40.6%。在2019年再生能源淨發電量躍升到46.1%:24.6% 風能(其中大約5% 是離岸風電),9% 太陽能、8.6% 生質能與3.8% 水力。

在2019年底,再生能源已佔德國總裝置發電量(209.9GW)的60%(125.24GW)。儘管過去數年已經進行改善措施,能源部門的碳排放量仍佔全部的35%。至目前為止,能源部門已設法減少了自1990年以來35% 的碳排放量。

德國的目標是設定在最高碳排量為183百萬噸。

根據科學計算的結果顯示,到了2030年再生能源併網的電力容量必需達到200 GW。在過去的數年裡,在天氣條件良好的情況下,愈來愈常發生某天的數小時內,風力與太陽能提供了超過75% 全德國的電力需求。

德國總共裝設將近3萬架的陸域風機以及大約1500架離岸風機,其總裝置容量為53.1 GW,在2019年風電佔德國總電力大約24%。德國政府的計畫要求到了2030年,陸域風機總裝置容量應達到67-71 GW。

在達到德國能源轉型目標之際,陸域風電仍將持續扮演關鍵角色,然而陸域風電的拓展卻已遇到障礙,主要原因來自與航空主管機關的規定相衝突,以及市民對新陸域風場計畫提出訴訟。為了提升公民的參與度,在招標規定裡,針對公民能源合作計畫所提出的優惠待遇,證實是不利於其發展的,因為許多風場最後無法如期完工。相關規定將有所調整。隨著這將近3萬架陸域風機主要座落在德國北部的空曠平坦地區,擁有良好風力條件且容易取得的空間幾近用罄。在2019年,新架設的淨風機數量降至這20年來最低的程度,只有0.65 GW。而在森林或丘陵地區開發風場,則遭到環保人士的抗議。

然而,由於已經有具備更高發電量且更高營運時數的風機,使得之前不具吸引力的地區在經濟上亦可能使用陸域風電。電力生產成本預期將從2014年最高的9歐分,降至2020年的5歐分以下,這讓風力發電能具備長期競爭優勢,勝過燃煤發電成本。

德國聯邦經濟與能源部已提出計畫,以打破拓展風能發展之僵局:

新架設的風機與汰換老舊機組的新模組(所謂的「機組汰換/repowering」)距離最近住宅地區(定義為至少5個住房單位)必須維持最少1000公尺。然而,許多人認為1000公尺太遠了並認為這可能會是未來德國風電發展的一項嚴重障礙,雖然,巴伐利亞邦政府已經宣布,原本該邦所制定的最短距離,即風機高度的十倍距離(「十倍規定」),「將維持不變」。

此外,如今所有都會區將獲得來自佇立在其邦裡的風機所帶來的部分利益。在保證收益制度下的「地區性紅利」,是為了確保風機能更平均地架設在整個國家,而不是集中在北德的多風地區裡。

根據經驗顯示,市民支持度不會隨著風機座落在更遠的地方而提升,反而其提升是來自能從附近風場計畫中獲得利潤!

另外一方面,離岸風電發展沒有遭遇前述任何的問題:德國聯邦政府計畫將離岸風電裝置容量目標,在2030年從15 GW 提升到20 GW。

至2019年底,近1500架已併網的離岸風機之總產量為7.6 GW,大約是德國總能源配比的5%。在2019年,共計有1.2 GW 完成併網。到了2020年,依法核准拓展的7.7 GW應能如期完成。

隨著離岸風機愈做愈大,費用也逐漸下降。今日,興建一座離岸風場的費用已經不會比興建燃煤電廠或燃氣電場還要貴,並且肯定比興建一座核電場還要便宜。離岸風電的能源生產成本取決於風場的位置:位於絕佳位置的風場每度產電成本介於7.79 歐分至9.95歐分;而近岸風場則是每度能源成本高達13.79歐分。德國在2010始推動離岸風電是採用相對高價格的躉購費率(FIT),旨在確保開發商的興趣以及讓產業與供應鏈得以建置。德國從來沒有執意在地化要求,而是倚靠市場競爭。在2017年,德國從躉購費率轉向採用價格競標。在2017年的過渡時期,實現的計畫很少。經由競標所分配且將在2021年至2025年間完成併網的所有新計畫,至2025年為止,將增加10.8 GW。

在過去的數年間,太陽光電的裝置容量已顯著地成長。在2019年,太陽光電已有3.34 GW 增加至德國能源配比中,達到了48.57 GW。目前德國已經裝設完成超過170萬組太陽能系統。太陽光電原先所設定的容量上限(目前是52 GW)預計將於2020年完全取消。德國聯邦政府的目標是至2030年,太陽光電的裝置容量預期達到98 GW。

然而,要達到2030年65% 的再生能源佔比,德國每年需裝置4-5 GW太陽光電。儘管太陽光電模組能提供超過數十年的電力,系統商也逐漸考慮在未來的數年內,欲將老舊系統汰換成較新且更有效續的系統。汰換機組(Repowering)的過程最終每年可能高達6-7 GW。目前已有超過10%的房屋裝設屋頂型的太陽能板(尤其是在陽光充足的南部),這使消費者也能成為生產者,並且使用自產的電力。有愈來愈多的房屋建置有小型的電池設備,用以儲存能源,並供夜晚使用,而最終可提供電動車充電使用。在陽光充足的工作日,太陽光電已能短暫供應45 % 的電力消耗;在週日與國定假日,光是太陽光電甚至可提供高達60% 的電力。

生質能的裝置容量規劃將至2030年達到8.4 GW,而水力將達到6 GW的裝置容量。

最新的2019年全球再生能源狀況報告顯示,德國的再生能源裝置容量為全球第三名,居於中國與美國之後。德國在人均再生能源發電裝置容量方面,位居第一:在德國,每人能使用的再生能源為1.4 千瓦,到目前為止是全球最高的(全球平均是0.2 千瓦)。該報告也顯示,迄今全球電力組合中,有超過四分之一(26%)是產自再生能源。全球已經是連續第四年,在電力部門中,再生能源的裝置容量勝過化石與核能的總和。光是2018年,太陽能裝置容量就增加了100 GW。在2018年,全球至少有9個國家,其電力產自風能與太陽能的比例超過20%,包含丹麥52%、烏拉圭36%、愛爾蘭29%、德國28.8%與葡萄牙24%。

再生能源也供電給城市:在全球超過100的座城市當中,其電力消耗至少有70% 是產自再生能源,包含奈洛比(肯亞)、 三蘭港(坦尚尼亞)、斯德哥爾摩(瑞典)、奧克蘭(紐西蘭)與西雅圖(美國)。德國城市也已將具有野心的氣候保護目標納入其市政中,像是法蘭克福市與奧斯納布呂克市,其已加入100% 再生能源城市與地區網絡。

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免責聲明:本文係德國在台協會編譯,相關資訊參考來自可信的政府機關、科學機構和其他來源。儘管經過交叉查證,我們還是無法百分之百保證該資訊的準確性。請知悉:某些數據是暫時的,未來可能會有調整的可能性。(01/2020)

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