〈全球沸騰現轉機〉太空太陽能電廠將開啟新紀元，我國綠電目標落後國際

壹、國際能源總署稱未來全球電力需求每年將新增相當於日本一年用電的需求量

2023年受到已開發經濟體用電量下降的影響，全球電力需求增加速度減緩，電力需求微增加2.2％，低於2022年的2.4%。2024年 10月中旬國際能源總署（IEA）發布年度「世界能源展望」報告稱，經濟前景改善，使已開發和新興經濟體的電力需求加速增長，到2026年全球電力需求平均每年將增加3.4%，尤其數據中心、加密貨幣及人工智慧領域的用電量將加倍成長。舉如2026年數據中心的總用電量預計將超過1兆度（1,000TWh），相當於日本一年的用電量，主要原因，包括新工廠和空調的用電增加、電動車普及、科技公司快速增設數據中心等，恐讓減少碳排、遏阻暖化難上加難。

根據IEA指出，低碳能源，包含太陽能、風能和水力等再生能源及核能，預計將滿足未來3年全球增加的所有能源需求。低碳能源將在2026年貢獻全球近一半的發電量，從2023年的39％上升到2026年近50％。IEA指出，再生能源在全球發電量中的占比將從2023年的30％提高到2026年的37％，主因為太陽能普及化、成本下降，以及核電廠到2025年再度增長的緣故，再生能源將取代化石燃料，超過美、歐等已開發經濟體增長的需求，而中國快速擴展的再生能源，預計也能滿足所有額外的電力需求。

2024年IEA「世界能源展望」指出，2035年全球用電需求的預期值，比2023年預測增加6%。從過去歷史用電需求來看，社會因變得更富裕而增加用電，但近年有幾項趨勢對用電需求更加推波助瀾。首先是全球暖化甚至全球沸騰驅使氣溫不斷飆升，導致更多人購置空調、運轉次數也更頻繁。例如2024年印度面臨一連串熱浪，因而空調銷售量加倍成長。此外，電動車也變得更加盛行，雖然2024年美歐諸國電動車的銷售成長已趨緩，但中國到2024年底，所有銷售的新車將有1/2是電動車，且約60%電動車比燃油車更便宜。尤其目前全球對AI抱持熱烈關注，不少科技公司正迫切打造耗能的數據中心，這些設施雖然只占全球電力需求的1%，但通常因屬群聚設立，可能造成當地供電網陷入吃緊，這些額外用電需求，都讓應對氣候變遷更加艱鉅。IEA執行董事法提赫比羅爾(Fatih Birol)說，在使用能源的歷史上，我們經歷過「煤的時代和石油時代，現在正快速進入到電的時代，這將成為定義今後的全球能源系統」。

貳、我國綠電目標落後國際甚巨，氣候變遷績效指標排名吊車尾，且落後中國

2024年11月20日經濟部長郭智輝表示，我國已設定2026年11月綠電目標占比將達20%，而總統賴清德則要求2030年達到30%的綠電比例。經濟部將全力推動綠能發展，並在風能、太陽能、小水力及地熱等多元能源領域持續開發，以滿足未來的能源需求。惟我國的綠電目標2026年僅占比20%，而IEA稱低碳能源將在2026年貢獻全球近一半的發電量，從2023年的39％上升到2026年近50％。顯然我國的綠電目標落後國際目標甚巨，甚至未及1/2。

2024年11月20日氣候變遷績效指標（Climate Change Performance Index，CCPI），在第29屆氣候峰會（COP29）會場舉行記者會，公布最新排名，CCPI由德國看守協會（Germanwatch）、新氣候研究所（NewClimate Institute）與氣候行動網絡（CAN）共同評比的氣候變遷績效指標，評比全球64個國家和地區，主要根據包括：1. 溫室氣體排放（40%）、2. 再生能源（20%）、3. 能源使用（20%），以及4. 氣候政策（20%）等4項目進行評比。根據2025 CCPI績效指標，今年前3名「非常高績效」再度從缺，由丹麥再度蟬聯「高績效」榜首；G20國家中，僅英國和印度擠進高績效之列，而G20成員中包括南韓、俄國和沙烏地阿拉伯則敬陪末座。同樣居CCPI末段班的台灣， 2024年回升1名，綜合排名第60名，整體表現吊車尾，落後中國的第55名。

氣候變遷績效指標評論台灣，雖然在2022年宣布2050淨零碳排的目標，並且立法，但短期目標過低，僅要求2025年減碳10%，以及2030年減碳25%。氣候變遷績效指標並批評，台灣雖瞄準在2050年達到再生能源占比60～70%，卻缺乏一個明確淘汰化石燃料的轉型計畫。

参、從太空獲取太陽能不是夢，冰島將成為第一個開啟能源新紀元

極端氣候造成自然災害更加嚴峻，為了減碳人類乃不斷積極尋找更有效率且更乾淨的再生能源，避免地球持續暖化甚至沸騰，成為當代人類的最大挑戰。冰島公司Transition Labs與英國科技公司太空太陽能(Space Solar)合作的太空太陽能電廠計畫，即將在2030年開始向冰島輸送來自太空的太陽能。Space Solar計劃在太空大氣層外建造一座太陽能電廠，再透過短波無線電波，將截取到的太陽能傳送回地球，由冰島的雷克雅維克能源公司（Reykjavik Energy）負責接收並轉換利用。2024年11月11日英國太空太陽能公司與冰島的雷克雅維克能源公司簽署協議，將共同研發太空太陽能電力，傳送到地面的計畫，目前學術研究已證實這項技術可行，計畫將於2030年完成上線，冰島可望成為第一個接收來自太空太陽能電廠電力的國家，初期發電量約為30兆瓦，足夠供應約1,500到3,000戶家庭使用。

2024年11月14日Transition Labs執行長歐拉夫森（Kjartan Örn Ólafsson）表示，從外太空汲取太陽能很合理，理由包括，在外太空的太陽能沒有地球大氣層的阻隔，能量更高且不受天氣與日照時間的影響，可以全年無阻1天24小時截取穩定、強力的能源，以補足地球上其它能源的不足。歐拉夫森表示，太空太陽能電廠在運行中將不會製造任何的碳排放，然而在將設備發射到太空的過程會產生一些碳排放，但透過太空探索科技公司（SpaceX）的「可重複使用」的火箭科技，碳足跡會被最小化，與取得的乾淨能源相比顯得微不足道。他說Space Solar的研究證明，在太空太陽能電廠運作的23天之內，所有發射過程中所使用的能源就可以抵銷，讓太空太陽能成為真正的永續能源。惟比較挑戰的是工程部分，如何有效率的建造外太空太陽能廠，不排除使用機器人，因為SpaceX的太空技術進步，相信可以找到合適的工程方式。歐拉夫森表示，協助從事氣候工作的新創公司很有意義，但目前遇到比較大的挑戰是這類型的公司，通常需要投注更長的時間與巨額資金，而傳統的創投基金並無法長期的支持研發工作。

除了與Space Solar的合作計畫之外，Transition Labs還與許多其他氣候公司、非營利組織、學及新創公司合作，例如跟美國非營利組織Clean Air Task Force合作研發新一代的地熱能源技術；跟挪威公司Rockpore合作研發可以將老舊玻璃、水泥與建築廢棄物等，重製成永續建材的技術，減少建築過程中的碳排放量。

肆、近年我國陸續發展水力發電，源灃電力展開水中矗立發電機系統綠能發電

台電首座「微水力」(裝置容量小於100瓩的水力發電裝置)，於2017年8月底在花蓮立霧電廠動工，由台電立霧電廠人員親自設計，期間還經歷過颱風侵襲。首座「微水力」機組就落腳在年經70年風霜的立霧電廠，分別在溪畔壩與砂卡礑壩攔截溪水，引入立霧溪和其支流砂卡礑溪作為發電。電廠人員自己動手嘗試，在立霧電廠消能池增設用馬達改裝成的小型發電機，利用電廠的二次消能段、約40公尺的落差發電，運用機組冷卻水的位能轉換成電能，裝置容量為5瓩(KW)，2018年主要用於供給廠內所需用電，每年發電量約達3.6萬度。台電強調，微水力系統可快速建置，只要水源具一定落差並供應穩定就能進行規劃，可充分運用水資源，且設置成本較低，如首座立霧微水力總建置成本不超過20萬元，約3年可回收成本。

2019年《再生能源發展條例》修正，將水力發電定義擴增為「運用既有水利設施發電」，自此小水力發電也能比照風電、光電業者適用再生能源躉售費率，不僅吸引新創投入、太陽光電業者轉進，就連台灣自來水公司，也積極在自家水廠找尋潛力場址。根據我國《再生能源發展條例》的定義，小水力發電是指：「利用水道或其他既有水利設施，並用水量落差，設置未達二萬瓩之水力發電系統」。不過2021年因旱情嚴重，台電在小水力中又劃出了「微水力」的子類別，指100KW以下的水力發電機組。

2021年12月9日能源新創「恆水創電」與比利時台北辦事處共同舉辦記者會，發表與比利時水輪機製造商 Turbulent共同研發的超低落差機組「Turbulent S」，該機組針對台灣水利環境設計，只要1.28m超低落差即可發電，有助於微水力發電在台扎根。恆水創電透過代理比利時的微水力發電技術，在有位差的河川旁，挖掘引水道及可放置機組的水缸，之後再放入發電機、葉片等組件，打開閘門就可利用溪水推動水輪機發電。恆水更是徹頭徹尾做到系統全自動化，所有的管理都可通過手機遠程監控，實現真正的無人電廠。恆水創電位在安農溪裝置容量僅100瓩小水力微型機組為例，不僅占地小，可24小時發電，每年發電量達75萬度，足以供應附近170戶家庭全年用電需求。

2023年台東縣利嘉淨水廠和發電業者合作，建置全國第一個用自來水發電的廠區，利用源水進水落差50多公尺的水力，1天發電量可以供200戶用電。不過自來水發電還要克服水源穩定和水壓問題，目前已經解決，可以穩定發電。2024年3月14日開放給民眾參觀，讓民眾能支持自來水發電，未來還會陸續利用其他淨水廠發電，以積少成多的概念，投入國家的綠能發展。

2024年6月20日宜蘭新創廣太綠能「微水力發電」，發電基本建立在水圳上，廣太綠能突破地理限制以及垃圾阻塞挑戰，運用自行研發的技術所打造的微水力發電系統，最好的情況，每一組發電系統一天的發電量，足夠2個家庭使用一整天。廣太綠能共同創辦人吳翊寧解釋小水力發電系統表示：「現有的小水力系統主要是設計給『水圳』使用，地理選擇上仍需要明顯的地形高低落差。」，儘管水圳沒有枯水期的問題，但是原始設計上較少高低落差，因此小水力系統能發揮的地方不多。

2024年11月源灃電力展開水中矗立發電機系統市場布局，相關技術申請國際專利已核准，擬採取多元商業模式包括：國際專利申請合作、技術授權合作、聯合開發合作、BOT模式、PPP模式（公私合營），現正研商擬訂具體作法同時洽接指標型電子業大廠。源澧電力擁有核心技術，其特點：1.「零營建成本，友善環境」，系統會直接部署於現有水域，無需建設大壩或改變自然水流，對生態環境影響極小。2 .「快速部署，靈活運營」，從安裝到運營僅需幾週，單機發電量30KW至100KW，可串聯或並聯形成龐大電網。源澧電力的綠能藍圖以「如何透過科技實現對自然的尊重與共生」為主軸核心，最終達成對環境100％友善、幾乎零營建成本、系統置入圳渠即可發電、投入運營時間短、回收成本快、單機可串聯/可並聯等諸多好處。源灃電力未來還將持續擴大多元綠能的開發，並攜手上、下游價值鏈與業界夥伴，共同為我國淨零目標貢獻力量。

結語

2024年11月20日經濟部長郭智輝表示，2026年我國的綠電目標占比為20%，顯然與國際2026年近50％的目標落後甚巨，且2024年11月20日氣候變遷績效指標（CCPI），在第29屆氣候峰會會場舉行記者會公布最新排名，評比全球64個國家和地區，我國綜合排名第60名，整體表現吊車尾，甚至落後中國的第55名。根據指標顯示，台灣在氣候政策退步最多，從去年24名跌至今年39名，並提及台灣缺乏淘汰化石燃料轉型計畫。氣候變遷績效指標批評台灣，雖然在2022年宣布2050淨零碳排的目標，並且入法，但短期目標過低，僅要求2025年減碳10%，以及2030年減碳25%。並批評台灣雖瞄準在2050年達到再生能源占比60～70%，卻缺乏明確淘汰化石燃料的轉型計畫。我環境部回應指，該評比方式有許多爭議，不接受這樣的排名結果，似乎過於輕忽由德國看守協會、新氣候研究所與氣候行動網絡等國際客觀機構所共同之評比結果，沒有藉此加以深切檢討，喪失提出改進政策機會，深為可惜。

作者張泉湧/日本東京大學理學博士，歷任民航局組長及多所大學兼任副教授，著有網路《全球沸騰張泉湧專欄》及《圖解全球暖化之危機與轉機》、《全球氣候變遷─危機與轉機》與《圖解大氣科學》第三版等書