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技術接近成功,經濟與社會仍須努力──「分散式能源」推廣將面臨哪些問題?

「我們將來是否能廢除傳統的集中式能源供應系統呢?以技術的層面而言,答案是肯定的,因為分散式能源系統是可行的。但如果就經濟與社會的觀點而言,卻仍然還有許多問題等待我們去解決。」

── Roman Seidl ,蘇黎世聯邦理工學院教授,研究分散式能源系統多年

集中式 v.s. 分散式能源系統

分散式能源系統又稱為分佈式發電、分散型發電、分散發電。此系統利用多種小型且連接電網的設備,並按用戶的需求就地生產且供應能量。而與之相對的集中式能源系統,是我們目前較為常見,使用大型火力、核能發電並使用電網輸送的系統。相較於集中式能源系統,分散式能源系統不但能減少輸電所造成的損失,還可以利用發電廢熱來供應熱水、暖氣,甚至可以使用吸收式冷卻系統來供冷等。

想像一下,太陽能加熱系統為盥洗所需,將地板和水加熱;電梯利用太陽能和風力運轉;今天未消耗的電力儲存在電池中供明天使用,或是以氣體的形式在下個月供應。如果你自身的能源存量不足,那麼鄰居的電動車電池或許可以幫上忙。這並不是什麼烏托邦的景況,分散式能源系統現今已運作於許多建築物之中,例如:瑞士的公寓「未來之家(The House of the Future)」,自2016年起已完全脫離電力和天然氣網絡。

分散式能源技術已存在於市面上多年,不但價格合理,且有所成效。它能利用電解槽將電力轉換為氫氣並儲存於儲存槽中。當能源需求增加時,再使用燃料電池將其轉化為電力和熱能,藉此彌補短期的波動。

使用燃料電池將氫氣轉化為電力和熱能。圖/Fallschirmjäger@Wikimedia

就算解決了技術難題,還有經濟與社會問題

雖然分散式能源系統可以在未來的能源供應中發揮重要作用,但是,這還需要克服社會和經濟層面的問題。以隱私方面為例,消費者可能會捨棄部份調節系統以防止遭受侵害。你是否願意讓調節技術短期內關閉冷藏室、決定電動汽車的充電時間,或在冬天自動調節溫度在二十至二十四度之間呢?能源系統的安全性、能源供應的可靠性,以及個人能源消耗數據的保護方面也存在著一些問題,這些數據對調節能源系統是必須的。因此,如何對能源網絡進行調節優化仍然是一大挑戰。

分散式能源系統能解決部分再生能源使用的問題。source:pixabay

再者,分散式能源系統在經濟層面缺乏吸引力。據調查顯示,潛在用戶(即屋主和租戶)認為分散式能源系統原則上是有用的,但只有少數用戶主動參與相關計畫。主要原因為所需的投資水平較高和系統管制較為複雜。因此,相關企業(如 Commons Energy)正在尋求辦法,例如:讓生產者和消費者共同參與的「能源共享」模式。

分散式能源系統不是烏托邦,但的確能解決目前面臨的部分能源問題。分散式能源系統距離實現卻還有一段距離,目前的主要的困境除了數據保護和控制之外,還有老建築建設、缺乏投資等問題。要能夠普及這項技術,除了需要整個能源系統的轉型,這需要克服上述各方面的挑戰。

參考資料:

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