王秋森

能源的大量耗用是現代化生活的最大特徵。蘊藏於自然界的石油與煤炭雖尚稱豐富，但依照目前的使用速率推估，這兩種化石能源將分別於數十年及百餘年內告罄。此外，化石能源的開採與提煉過程往往衍生嚴重的環境污染問題，而使用化石燃料的發電廠、工廠與運輸工具則是二氧化碳（最主要的溫室氣體）及其他空氣污染物的重大排放源。因此，化石能源的大量耗用顯然違反永續發展的原則；永續能源是達成永續發展目標的關鍵。

一、永續能源

永續能源係指能源的供應在滿足目前需求的同時，不危及未來世代滿足其能源需求的能力。永續能源的追求可從下列四個方面著手：節約用能、提高能源使用效率、提高化石燃料的發電效率、以及開拓可再生能源。鈾礦的蘊藏量雖然豐富，但基於核電廠安全的考量以及核廢料處置的困難，一般並不將核能列為一種永續能源。

二、節約用能

節約用能的益處包括：減少能源基礎建設的投資，提升能源供應安全，降低對化石燃料的依賴，從而減少二氧化碳及其他空氣污染物的排放。

根據國際能源機構(International Energy Agency)於2008年發表的『能源使用與效率的全球趨勢(Worldwide Trends in Energy Use and Efficiency)』報告，2005年全球的終端能源總使用量為285 EJ；各最終使用部門所占百分點分別為：製造業33%，住宅（不包含個人交通工具）29%，運輸（包含運輸業及個人交通工具）26%，服務業9%，其他（包含營建業、農業與漁業）3%。終端能源係指供給最終使用部門的能源，它不包含能源轉換（譬如燃煤火力發電廠及煉油廠）與輸送的損失。EJ (Exajoules)係一能量單位，1 EJ = 10¹⁸ Joules （焦耳）；常用的電能單位瓩時與焦耳的轉換因子是：1 瓩時 (kWh) = 3.6 × 10⁶ Joules。

檢視各類終端能源的使用情形可以發現，許多消費其實並非絕對需要。譬如，上下班若不自己單獨開車，而改騎自行車，或步行，或搭大眾交通工具，或與一至二位同事共乘，即可節省不少汽油。室溫低於攝氏28度時不使用冷氣機，即能省下不少電力。電視機、音響、個人電腦等電子產品若僅關閉其開關，則因處於待機狀態，仍會不斷消耗少量電能，此類負荷稱為幽靈負荷(phantom load)；許多研究的結果指出，各種家用電子產品於待機狀態時的總耗電量約占住宅總用電量的10%；因此，於不使用時將電源關掉即可節省相當多的電力。此外，目前全球每年消耗於照明的電能約占總發電量的19%；若能在住宅、辦公室、工廠等室內空間做到隨手關燈，將可大幅避免電力的浪費。

三、提高能源使用效率

能源的使用目的在於達成各種功能。不同裝置雖可達成相同功能，其所耗用的能量則依其效率而有差異。譬如在各種廠牌的小汽車中，Toyota Prius Hybrid的燃料效率居首，每加侖汽油可在市區行駛48英里；Lamborghini Murcielago的燃料效率最低，每加侖汽油僅能行駛8英里（資料來源：www.fueleconomy.gov/FEG/bestworst.shtml）。

各種不同照明器具的能源效率亦有極大的差別。照明器具的使用目的在於提供照明，以電能為能源的照明器具其能源效率可用每瓦特產生的流明(lumen)為單位表示。標準”A”白熱燈泡 (Standard “A” incandescent bulb) 的能源效率為10-17 lumens/watt，而精緻型螢光燈 (Compact fluorescent lamp, CFL) 則可達50-70 lumens/watt（資料來源：www.energysavers.gov/your_home/lighting_daylighting/index.cfm/mytopic=12030）。因此提供相同流明的精緻型螢光燈其用電量僅為白熱燈泡的20%。

能源使用效率的提升可在製造業、運輸業，服務業、營建業、農業、漁業、以及住宅等各部門進行。1973-1974年間，阿拉伯石油輸出國組織 (Organization of Arab Petroleum Exporting Countries, OAPEC) 對美國及其他國家採取歷時五個月的石油禁運後，許多石油輸入國家開始致力提升能源使用效率，期以降低其對能源的依賴。根據國際能源機構於2008年發表的『能源使用與效率的全球趨勢』報告，截至2005年國際能源機構中11個會員國因能源使用效率的提升而減少耗用的總能量高達實際總使用量的58%。（國際能源機構計有28個會員國，但僅有11個會員國提出有關此項能源效率的完整統計數據）。

四、提高化石燃料的發電效率

根據國際能源機構於2008年發表的『能源使用與效率的全球趨勢』報告，全球於2005年耗用的化石燃料約有32%用於發電。同年全球燃煤、燃氣、燃油發電廠的平均發電效率分別為：34%, 40%, 37%。由於發電機組與技術的不同，各國的火力發電效率有相當大的差異。採用最新發電機組與技術的新建燃煤、燃氣、燃油發電廠的發電效率分別為：48%, 60%, 50%。因此，若能將所有火力發電廠的發電效率提高至此水準，即可減少相當可觀的化石燃料使用量。

能源若能利用兩次，則能源使用效率將可有大幅度的提升。一般燃煤、燃氣、燃油發電廠僅將燃料產生的熱能用於發電，其發電後的剩餘熱能並未加以利用，因此能源使用效率受到甚大的限制。汽電共生發電系統（亦稱熱電聯產系統），因同時產生電能及可供其他用途的熱能（譬如用於工業製程上需要加熱的操作或於冬季對住宅、辦公大樓等室內環境供應暖氣），其能源使用效率可高達89%。

五、開拓可再生能源

水力、風力、太陽輻射能（可利用其光能及熱能）、生質能、地熱能、潮汐能、波浪能、以及海洋熱能等自然界可持續補充的能源，有別於蘊藏量有限的化石燃料及鈾燃料，因此稱之為可再生能源。除了可持續補充的優點，可再生能源在利用過程中不會產生溫室氣體，其所造成的其他環境衝擊亦遠低於化石燃料及鈾燃料。

將可再生能源利用於發電的科技以水力發電的發展歷史最久，應用亦最為普遍；其次為地熱發電、風力發電、與太陽光電（利用由光伏電池組合而成的太陽能電池板將太陽輻射能直接轉換為電能）；再其次為太陽熱能發電、潮汐能發電、以及波浪能發電。

目前用於地熱發電的方法主要是利用來自地下的熱水製造足以推動發電機渦輪的水蒸氣或低沸點液體的蒸氣。因地下熱水的溫度不高，地熱發電的效率僅約10%；但由於不必支付燃料費，其發電成本與火力發電差不多。

風力發電和太陽光電的技術開發較水力發電為晚，其利用率目前尚不高，但具有極大的發展潛力。尤其是風力發電，其成本已幾乎可與火力發電競爭，因此許多國家均積極訂定獎勵政策，藉以加速其發展。值得一提的是，位於北歐的丹麥三十多年來致力於風力利用的開發，其風力發電裝置容量已占全國總發電容量的20%。至於具有類似發展潛力的太陽光電，由於太陽能電池板的成本頗高，其發展落後於風力發電。

利用太陽熱能發電的科技近年來有長足的進展，其方法係利用反射鏡將太陽輻射聚焦，使受到聚焦輻射的液體溫度升高至數百度，此高溫液體可用於產生高壓的水蒸氣，再以之推動發電機的渦輪（圖一）。因不需要昂貴的太陽能電池板，太陽熱能發電的成本僅略高於火力發電。太陽輻射能的其他利用方式包括：(1)將太陽熱能直接用於供應室內暖氣，(2)使用太陽能加熱系統來提供熱水，(3)將陽光直接用於室內照明。

生質能的主要利用方式有二：(1)直接將生物質量當做固體燃料，(2)以生物質量為原料製成液體燃料。前者因會產生許多空氣污染物，已開發國家多不採用。以農作物為原料的生質燃料工業已相當成熟。巴西於2007年用甘蔗生產的乙醇每日達390,000 桶。乙醇可與汽油混合成供應汽車使用的乙醇酒精。目前巴西市面銷售的乙醇汽油含有20-25%乙醇。擁有廣大的耕地與溫和的氣候是巴西生質燃料工業成功的因素。美國近年來開始使用大量玉米為原料製造乙醇。但玉米是主要糧食之一，將之大量轉做製造乙醇的原料已影響全球的糧食供應。使用農廢或非糧食作物為原料的生質燃料工業則尚處於研發階段。

六、政府的角色

永續能源的推動必須依賴政府的積極介入。尤其是可再生能源產業，若缺乏政府的扶植則不易發展。政府介入的方式可包括：(1) 訂定小汽車、電子產品、家電以及其他各類器具的用能效率，(2)訂定可再生能源的長期發展目標，(3)消除可再生能源市場的進入障礙，(4)訂定各類可再生能源的推廣獎勵辦法，(5)針對各類可再生能源發電系統明訂具有充分誘因的收購電價。

為促進可再生能源產業，歐洲聯盟元首會議於2007年三月通過下列具有約束力的全歐盟目標：於2020年之前全歐盟的總能源需求必須有20%來自可再生能源；美國加州州長Arnold Schwarzenegger 於 2008年11月17日簽署S-14-08號行政命令：於2020年之前加州的總電力需求必須有33%來自可再生能源；我國的能源政策明訂於2025年可再生能源發電裝置容量必須占全部發電系統的8%以上（經濟部能源局：長期負載預測與電源開發規劃摘要報告，2008年12月）。相較於歐洲聯盟及美國加州，我國可再生能源的發展目標顯然還有很大的上修空間。

七、企業界的角色

涵蓋製造業、運輸業、服務業、與營建業的企業界是能源的大用戶，因此在永續能源的推動工作上亦應負起符合比例原則的責任。擁有豐富資源的跨國企業更應扮演推動工作的火車頭。跨國企業在其營運的每一階段，包括原料採購以及成品的製造、運輸、倉儲、與零售，都有充分的機會執行符合永續能源原則的措施。可喜的是，已有不少跨國企業積極投入，譬如興建符合綠建築標準的廠房、辦公大樓、大型商場與倉庫，在其建築物屋頂裝設太陽能電池板，以及購置高能源效率的機器設備與車輛。

由於銷售量的龐大，全球品牌(global brands)對其供應商及消費者具有極大的影響力。以全球首屈一指的折扣零售商沃爾瑪公司 (Wal-Mart Stores, Inc.) 為例，它於2006年11月宣佈一年銷售一億個精緻型螢光燈的計畫，而於2007年九月底其銷售量即已超過一億個。沃爾瑪公司的這項決定迫使燈泡製造商不得不供應這種高效率的照明器具，而其顧客亦很自然地參與了這項極有意義的永續能源計畫。

企業界可將永續能源的推動視為企業社會責任的一部分。優良的永續能源績效具有降低能源成本，增加營運利潤的功能；並能提升企業形象，贏得顧客與投資人的信任；亦能強化企業信念，吸引及留住優秀人才。

八、結語

沒有永續能源，就不可能有永續發展。永續能源的追求可從節約用能、提高能源使用效率、提高化石燃料的發電效率、以及開拓可再生能源等四個方面著手。除了政府與企業界，永續能源的達成尚有賴於全體能源消費者的參與。最有效的參與方法是將節約用能以及採用高效率用能器具與可再生能源的觀念融入日常生活中。在養成永續能源的生活習慣之後，尚可繼續做自我檢討與改進：怎麼做才能做得更多更好？