綠能是什麼？綠能有哪幾種、優缺點，台灣發展趨勢一次看懂
2024-09-20作者：許祖菱2024-08-02
綠能是什麼？綠能有哪幾種、優缺點，台灣發展趨勢一次看懂
氣候變遷危機威脅全球，「淨零碳排」、「碳中和」成為各國政府、企業的關鍵字，隨著世界對環境保護意識的提高，綠色能源產業的發展有助於減少溫室氣體排放，降低對化石燃料的依賴，並推動低碳經濟。
綠能不僅符合國際環保趨勢，也能提升企業的社會責任形象，吸引更多消費者和投資者的關注。《RECCESSARY》將為您介紹什麼是綠能？有哪些種類？以及哪些趨勢值得關注？
什麼是綠能？
綠能（green energy）又常被稱為再生能源，是指太陽能、風能、水力及地熱能等，可以從大自然中取得再利用的能源，這類能源在生產和使用過程中，對環境影響較小，不會產生大量的溫室氣體和污染，有助於阻止全球升溫。
全球的綠能發展趨勢？
2021年，全球迎來風光發電量超過核能的黃金交叉時刻，國際能源總署（IEA）也在2022年報告指出，俄烏戰爭造成的能源危機加速了再生能源成長，預計未來數十年內，全球綠能投資額將持續穩步增長，成為主要能源供應之一。
國際能源總署（IEA）在2022年報告指出，俄烏戰爭造成的能源危機加速了再生能源成長。
在政策面上，各國政府紛紛制定政策支持綠能，例如歐盟提出了《歐洲綠色政綱》，提高2030年再生能源占比目標；美國則提出《降低通膨法案》，提供對綠能產業稅收減免；中國發布了《能源發展十三五規劃》，大力發展太陽能和風能。
許多企業也順應趨勢積極轉型，期盼在新興市場抓住綠能的機會。像是特斯拉不僅專注於電動車，還大力發展太陽能和儲能業務，包含家用儲能Powerwall、大型儲能電池Megapack產品 ；Google、蘋果等科技大廠致力於實現資料中心的100%綠能供應；能源巨頭如BP和殼牌（Shell），也開始投資風能和太陽能項目，以減少對化石燃料的依賴。
綠能有哪些？
- 太陽能
太陽能板可安裝於屋頂或戶外地面，由於太陽能能密度低，需要較大的面積來搜集太陽光電。
太陽能是一種利用陽光轉化為電能或熱能的技術，主要包括兩種方式：太陽能電池板將陽光直接轉化為電力，太陽能集熱器則將陽光轉化為熱能，用於供暖或生產熱水。
優點
普及性高：太陽能較不受地理限制，只需有陽光就能發電，可安裝在屋頂、建築物外牆等多種場域。
安靜無噪音：太陽能發電系統運作時沒有任何噪音，適合安裝在住宅區。
維護成本低：太陽能系統一旦安裝完成，維護成本很低，只需定期清洗太陽能板。
缺點
能量密度低：單位面積所能產生的能量較低，需要較大面積的設備來滿足需求，因此也會耗用較大的土地面積。
間歇性發電：太陽能依賴日照，在夜間或陰天無法發電，需要配合儲能系統使用。
初期成本高：儘管運行成本低，太陽能設備的初期安裝成本仍較高。
- 風力發電
風力發電的發電效率比太陽能高，但初期的投資成本較高。
風力發電是將風能轉化為電能的技術。風力發電機利用風力驅動葉片旋轉，將風能轉化為機械能，然後通過發電機將機械能轉換成電能。風力發電對環境影響小，適合在沿海和內陸風力資源豐富的地區應用。
優點
發電效率高：大型風機的發電效率可達40～50%，遠高於太陽能的15～20%。
占地面積小：風力發電設備主要由風力發電機塔構成，土地利用效率高，可以與農業和其他用途結合。
靈活性強：風力發電機可以根據需求調整發電量，與太陽能等間歇性可再生能源形成良好互補。
缺點
初期投資和維護成本高：風力發電的初期投資成本較高，包括風機建設、安裝和基礎設施鋪設。
炫影、噪音影響：陸域風機運轉時產生的炫影、低頻噪音可能導致附近居民不適。
威脅野生動物：風機葉片轉動可能造成飛行鳥類死傷，風機打樁也可能影響海洋生物的生態環境。
- 生質能
生質能利用農業和工業的廢棄物發電，促進循環經濟，但加工的過程有碳排疑慮。
生質能是指利用有機材料（如農作物、木材、廢棄物等）轉化為再生能源的技術。這些有機材料通過燃燒、發酵或熱化等過程，可以產生電力、熱能或燃料。生質能不僅可以減少對化石燃料的依賴，還能有效處理廢棄物。
優點
形式多樣：生質能可以轉換為氣體（如沼氣）、液體（如生質柴油和生質酒精）和固體燃料，可滿足不同能源需求。
可減少廢棄物：生質能利用農業和工業的廢棄物發電，可減少廢棄物污染環境，還能促進循環經濟。
提升農業經濟：靠著種植能源作物，農民可以獲得額外的收入來源。
缺點
土地和資源競爭： 生質能的原料通常來自農作物及森林，自然資源有限情況下，可能會影響糧食安全和生物多樣性。
轉化效率低：生物質轉化為電力或液體燃料時，能量損失較大，導致最終的能源產出低於其他再生能源。
碳排疑慮：雖然生質能被視為碳中性，但在生物質材料的種植、收集、加工和運輸過程中，可能會產生大量的溫室氣體。此外，不完全燃燒還可能釋放有害氣體。
- 地熱發電
地熱發電屬於基載能源，能夠24小時穩定發電，但所需的技術門檻較嚴苛。
地熱發電是利用地球內部的熱能進行發電的技術，透過鑽井將地下熱水或蒸汽引出地表獲得能源。地熱資源通常位於火山活動區域，具有穩定的能源供應，能夠提供24小時基載電力。
優點
穩定性高：太陽能和風能的供電往往受到日照和風速的限制，地熱發電不受天氣的影響，在用電需求高峰能持續運作。
抗災能力強：地熱發電廠在面對地震、海嘯等自然災害時，通常能保持運行。
土地需求小：地熱發電所需的土地面積相對較小，適合土地資源有限的地區。
缺點
初始成本高：開發地熱發電需要大量的地質探勘和鑽井，前期投資成本極高，且所需技術門檻嚴苛。
環境疑慮：地熱井會可能會破壞地表景觀、影響生態，鑽鑿時的蒸汽和熱水可能含有毒性氣體，不過在安全措施準備齊全下不會影響居民安全。
供應源位置掌握不易：地熱適合開發地區有限，且持續供應量難以精確計算。
- 水力發電
水力發電的優勢是可以快速因應用電需求調整發電量，缺點是建設水壩需要大量土地。
水力發電是一種利用水流的位能來產生能源的技術，依運轉型態可分「慣常式」和「抽蓄式」，前者利用河流的自然流量，後者是利用上下水池的高低落差來發電，用電尖峰時從上池釋放水至下池發電；並在用電需求低時再抽水回上池。
優點
快速調節供電：水力發電可快速啟動和調節電力輸出，適合應對電力需求尖峰。
運營成本低：水力發電技術成熟，且運作高度自動化，所需人力少。
高轉換率：水力發電的轉換效率可達90%以上，遠高於其他太陽能、風能等再生能源。
缺點
生態破壞：建造水壩和水庫可能會淹沒大片土地，破壞當地生態系統，導致生物多樣性喪失。
依賴水資源：水力發電依賴穩定的水資源供應，乾旱時可能導致發電量減少，甚至停止發電。
需要大量土地：建設水壩需要大量土地，可能導致農田淹沒和居民遷移，對當地社會造成影響。
台灣的綠能政策趨勢是什麼？
台灣政府喊出要將國家打造成「亞太綠能中心」，不僅強調多元化的再生能源，還注重節能和儲能系統的整合。最新目標是2026年11月再生能源占比達20%，太陽光電達到20GW（百萬瓩）、風力發電達到6.5GW，當中又以離岸風電特別受到國際投資者的關注。
此外，儲能技術的發展也備受重視。根據台電規劃，2025年累計儲能容量達到1,000MW（千瓩），以提升電力系統的穩定性和韌性。根據台灣經濟研究院，2022年台灣儲能新創企業的投資金額首次超過太陽能，未來台灣的綠能產業有望吸引能源、科技及金融等不同領域的投資者加入。
台灣政府為實現淨零，正持續擴大綠能占比。
綠能是全球能源轉型的核心，也是實現永續發展的重要途徑。隨著氣候變遷加劇，各國投入大量資源發展再生能源技術，減少對化石燃料的依賴，綠能市場的擴展預計將帶來更多環保效益和經濟機會。
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