2019-08-10|作者:今周刊/王之杰

誰說環保不能發大財!丹麥「用風發電」:GDP成長113%,碳排放卻降四成

「也許⋯⋯丹麥這個幸福國度裡,能與自行車同為人民驕傲的,應該就是風能了。」有風機之父美稱的斯蒂達爾(Henrik Stiesdal)如是說。

盛夏午後,攝式三十度的熱浪侵襲丹麥首都哥本哈根,躲在墨鏡後面的雙眼,只能瞇成一條線,著名地標小美人魚銅像旁不肯散去的觀光客,只穿得住背心及短褲。無風的午後,遠方的風力發電機,幾乎懶得轉動。

全球風能 從丹麥吹起

再次踏上這塊全球最快樂的北國領地,不是為了樂高,也不是追逐童話,而是一張圖,一張國家能源發展的理想圖。

圖的上方,是不斷上升的經濟成長GDP(國內生產毛額),圖的下方,則是一直往下探底的碳排放量。碳排放一直被視為經濟成長的必要之惡,但在過去二十年間,丹麥打破這個魔咒,從2000到2018年,丹麥經濟成長113%,二氧化碳排放反向減低了近40%,是世界上少數讓經濟成長與碳排放「幸福脫鉤」的國家,畫出了一個漂亮的微笑開口。

怎麼辦到的?

「風呀!你知道嗎,世界的風能,都是從這個國家開始的!」哥本哈根的印度裔計程車司機Max,給了第一個答案。沒錯,在丹麥這張能源理想圖中,風力扮演不可或缺的角色。四十一年前,丹麥啟動第一個商用風力發電機,今天,風力發電已經可以負擔丹麥近五成的電力供應。2050年,丹麥更計畫完全使用再生能源,屆時風力發電,勢必提升到全國發電量的八成以上。

風能,已經和童話、樂高、自行車一樣,逐漸成為這個維京王國的代名詞。

丹麥的人均風力發電,世界第一;全球第一個離岸風場,丹麥人蓋的。參與台灣風力發電開發的公司:哥本哈根基礎建設基金(CIP)、西門子歌美颯再生能源及三菱重工維特斯,都系出丹麥;丹麥市值第二大的企業,是專門開發風電的沃旭(Ørsted);丹麥風電總裝置量雖只排名全球第十四名,但幾乎所有的風機商,都得在丹麥插旗,設立研發中心;英國、美國、德國、荷蘭,要到海上建風力發電基地時,也得向丹麥取經。

更難得的是,丹麥目前陸上的風電成本,已經比任何一種發電型式都低。「丹麥模式」成為全球新能源的典範。如果矽谷是資訊產業的搖籃,丹麥就是全球風電的中樞。


(丹麥GDP與碳排放幸福脫鉤/圖片來源:今周刊)

一、計程車公司陸續更換為電動車

「我現在開的賓士,雖然是柴油車,不過公司已經買了六十輛特斯拉,準備陸續換成電動車!」五年前,才攜家帶眷,從加拿大多倫多舉家遷到哥本哈根,Max對丹麥的能源現況讚譽有加,如果一切依丹麥政府計畫,十一年後,汽油車將停止販售,未來,養活Max一家大小的動力,將全部由風能推動。

這段自己創造的恩典背後,卻有一段艱辛的歷程。

「當時,所有人都說不可能!」現任哥本哈根基礎建設基金董事長的艾卓儒(Anders Eldrup)說。過去四十年,他一直參與政府能源決策,曾經擔任丹麥財政部長的他,回想一九七○年中期,因中東戰事,石油輸出國家組織(OPEC)全面暫停出口原油,對當時百分之百依賴中東原油的丹麥來說,衝擊極大,「我永遠記得那些日子,有一年冬天非常冷,我們家第一次沒辦法開暖氣,私家汽車全面禁駛,只能在周日開。大家開始思考其他的能源⋯⋯。」日照不足,太陽能很難有規模;丹麥平地多,像一塊大鬆餅,很難發展水力,「我們有的,只剩風!」

但這是一條沒人走過的路,周邊歐洲國家多數傾向選擇成熟的發電方式,「就在外面呀,哥本哈根十公里以外的瑞典,選擇發展核能,德國後來也跟進。」艾卓儒坐在CIP總部內,遙指著窗外。

二、民意選擇風電

其實,當時丹麥的核能實力並不弱,第一個建立氫原子模型的物理學家波耳(Niels Bohr),是丹麥人,因此丹麥一直有個國家級的核能研究所,然而大多數民眾卻不贊成,在八○年代初期發起大規模的反核運動,現在著名的反核微笑標誌,就是源於丹麥。一九八五年,丹麥政府正式決定放棄核能。核電不通,丹麥開始走一條沒人走的路:風電。


(丹麥1980年代發起反核運動,著名的反核微笑標誌,就是源於丹麥/圖片來源:今周刊 吳昌霖)

三、電力收購制度  吸引廠商投入

「第一個成功的策略是引進電力收購制度(Feed-in Tariff)!」西門子風電事業前技術長斯蒂達爾表示,發展新能源有兩個最重大的變數:風險、價格。

丹麥首創的電力收購制度,很聰明地將風險、價格這兩個變數控制在最小範圍,由政府出面,在一定時間內,定價、定量向風電開發商收購風電,讓先期投資者確定投入的研發技術及資金有回收的可能,才能吸引他們放心地投入風電。

斯蒂達爾回憶,八○年代,丹麥與美國加州幾乎同時開始全力發展風電,加州政府曾用「租稅補貼」(Tax credit)方式激勵廠商投入,在八○年代前期造成風電投資的熱潮,「一度全球八五%的風力發電,由加州產生。」然而,一九八六年開始,加州政府停止補貼政策,「風機廠商幾乎全垮!」當時斯蒂達爾在加州打拚,他說,原本的熱潮轉為冷淡。反觀丹麥的風電廠商,因為有收購制度的保障,穩步發展,一步一步追上原本領先的美國。

艾卓儒也認為,政治環境本來就是風電發展的風險之一,丹麥的收購制度,是政府與民間的契約關係,就算政府改朝換代,公部門也必須遵守合約,避免類似加州因政府結構改變,一切補貼歸零的情況,「在丹麥的國會中,可是有十二個不同政黨,有了收購制度,不管哪個黨成為多數,都必須遵守合約!」

其次,是健全的風電發展生態系。一九八○年丹麥發展風電時,沒錢、沒人、沒技術,風電不僅風險高,價格又貴,必須仰賴政府與民間合作;因為政府保證收購風電,有責任確認業者的品質,很早就引進了標準及品管機制(approval scheme),把關的都是研發人員,讓丹麥風機製造商有機會與研發人員直接接觸,如此不只對企業,一些地方型的風電合作社也能受益。


(對丹麥來說,離岸風力發電不僅是能源政策,更是帶動新興產業發展的火車頭/圖片來源:沃旭)

三、企業結盟  掌握國際標準話語權

幾十年的累積,目前丹麥的再生能源實驗室(Risø National Laboratory for Sustainable Energy),已經變成國際旗艦型的研究機構,及至發展離岸風電時,幾家丹麥公司,合組了LORC(Lindø Offshore Renewables Center),成為離岸風電標準制定者。最重要的是,「丹麥的教育體系,培養了一群致力於『解決問題的人才』(problem solving people),在學校就被要求要有批判精神,不怕提出問題,不怕挑戰管理階層。」斯蒂達爾說。

雖然丹麥發展風電看來理所當然,但因為當時國際上並沒有可以參考的對象,起步的前十年,成果並不顯著,在一九九○年之前,風電在丹麥全國總發電量的占比一直是個位數,比較顯著的貢獻,是在九○年代後期,離岸風電大軍開始逐漸投入電網之後。

會從陸地風電轉為離岸,主要是因為風機愈做愈大,所需要的土地面積也愈來愈廣闊,以農業為主的丹麥,可裝置風機的土地本來就不多,在風電對農業的干擾愈趨明顯的狀況下,從陸地移向海上,變成必走的一條路。

此外,研究顯示,海上風大,風場環境本來就較陸地佳,風機體積也較不受限制,整體而言,發電效率會比陸地風電強,丹麥又領先全球走上了離岸風電這條路。然而,要把四百公噸的風機搬到海面上,又要在海上站立二十五年以上,從水下基礎建設、機座、風機材料、運補、風場設計、變電站設計等,都必須從頭練兵。雖然早在一九九一年,丹麥就建立第一個海上風場,但頭十年進展有限,一直到二○○二年當時全球最大的離岸風場Horns Rev 1開始運轉之後,發展才開始加快。

其實,以離岸風電實際發電量來看,丹麥與歐洲國家比起來並不顯眼,維京王國卓越之處,在於將離岸風電整體戰力,包括風機、風場規畫、港口設計、人才等,從哥本哈根輸出到全世界。不論是英國、荷蘭、德國甚至台灣,在發展離岸風電時,都看得到丹麥團隊的身影。

(2018年離岸風機廠商市占率/圖片來源:今周刊)

四、維京風電征服世界 政府配備金融後勤

為了讓維京大軍能順利以風電征服世界,丹麥政府還特別「配備」金融後勤部隊。丹麥國家出口信貸銀行(EKF)就是其中代表之一。

EKF離岸風電發展事業部主管(Head of Team Offshore and Project Finance Large Corporate)克瑞夫(Jorgen Kragh)指出,離岸風電投資大、回收期長、專業深,其他國家的金融機構對此相對陌生,由EKF出面向各國銀行提供擔保,金融機構風險降低,就更願意提供他國合作夥伴必要的融資服務,一般可承擔二五%至五○%的優先債(senior debt)。從○六年以來,全世界離岸風場總裝置容量超過十四GW,EKF就提供了近五GW的專案融資與信貸保證,換句話說,全球三分之一的離岸風電,EKF在其中都有角色。

發展到現在,風電在丹麥不再只提供能源,更擔任產業火車頭的角色,創造就業機會及出口競爭力,「丹麥約有三百萬就業人口,風電就至少提供了三萬就業機會,成為主導丹麥未來的一%關鍵產業!」斯蒂達爾說。

借鏡丹麥,台灣經濟部長沈榮津也一再強調,風力發電之於台灣,不是單純能源政策,也是重要產業政策,台灣是「亞洲第一棒」,希望未來在國際上也能有一席之地。經濟部預期,至二○二五年,台灣風電產業可創造一兆元的投資、一.二兆元產值,目標成為亞洲地區的丹麥,將風電整體戰力輸出至其他亞洲國家。

(2017年全球各類型發電成本與化石燃料成本比較/圖片來源:今周刊)

風電與生態權衡  海豚回來了!

當然,在丹麥風電發展過程中,不是沒有碰到逆風或抗議,環保就一直是挑戰之一,「這時,與社會大眾保持良好溝通,就非常重要!」艾卓儒說,特別是身為漁業大國的丹麥,發展離岸風電是否影響生態或漁獲,是重要議題。為此,丹麥政府在1999至2006年,進行了長達八年的生態研究,發現在建海上風機基座的兩年間,經過風場區域的海豚,確實有減少現象,但在風機開始運轉之後,牠們又逐漸回到原有的航道。

以Horns Rev風場為例,七一%至八六%的各式鳥類會轉向,避免進入風機陣列中,在Nysted風場的狀況也是如此。絨鴨(eider)更提前在十至十五公里前就改變航道。雖然風機難免對生態產生衝擊,不過,在權衡輕重之後,丹麥還是擁抱了風電。

風起了,幸福也來了!四十年、六百萬人,丹麥達成了當初沒有人認為可能達成的夢想。藉由風力發電,解除經濟發展與碳排放的黑色封印,讓兩者脫鉤,創造可貴的微笑開口。二○三○年起,這群北國子民將全面禁止銷售柴油和汽油車,更立志二○五○年成為地球上第一個完全不使用化石燃料能源的國家,讓黑煙,從這個國家完全消失。童話王國裡的快樂顏色,一定是綠的!

 

資料來源:今周刊
圖片來源:今周刊


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