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美國煤電式微,天然氣成為氣候新議題戰場
美國燃煤發電廠正在快速關閉,使電力公司不得不面對下一個氣候問題所在:投向使用天然氣的懷抱,或是積極轉向使用可再生能源? 一些大型公用事業公司,像是位於中西部北部地區的Xcel Energy公司,正在計劃大幅降低煤炭和天然氣的使用,轉而使用低汙染、充沛且成本不斷下降的風力與太陽能發電。但在東南部和其他地區,天然氣仍佔主導優勢,因為可靠性高且價格低廉的液體壓裂技術興起而造就此優勢。在美國全境,能源公司計劃在未來幾年內至少增設150座新天然氣電廠以及數千英里的輸氣管。 儘管天然氣電廠排放的碳汙染只有燃煤的一半,但燃氣電廠擴建熱潮不斷,可能為未來數十年使用新化石燃料的趨勢,此時科學家表示本世紀中以前需大幅降低碳排放量,以防止全球暖化造成嚴重影響。 萊斯大學(Rice University)土木與環境工程副教授Daniel Cohan說:「今日建造的天然氣基礎設施將與我們相伴30年。若嚴肅看待氣候變遷問題,那在2050年之前必須達到淨零排放量,而那些無法蒐集碳的天然氣廠,是無所助益的。」 在某些州,政策家正加快制定減少天然氣的規定,以實現遠大的氣候目標。今年6月,紐約州議會通過一項重大能源法案,要求州政府在2040年之前全面改用碳零排放的電力能源,目前已通過類似法律的有加州以及新墨西哥州。 自2005年以來,大多數電力公司已顯著降低了二氧化碳排放量,大部分是歸因於從燃煤改為燃氣使用。儘管川普政府放寬聯邦汙染管制法規以拯救燃煤電廠,但在國內很多地區,燃煤電廠相較其他能源發電已失去競爭力。 支持再生能源的組織「能源和政策研究所」的執行長David Pomerantz最近做了一項分析,檢視22家最大民營公用事業公司之長期計劃,中西部有些公司已計劃從現在到2030年加速削減碳排放。但是有些大型公司,例如杜克能源公司(Duke Energy)和美國電力公司,卻預測未來十年減碳速度會比過去十年慢。 Pomerantz先生表示,「我真的認為天然氣是關鍵所在,你已見到一些電力公司對著天然氣說『不了,謝謝,我們認為還有更低汙染且更便宜的發電方式。』但是反之,你又看到其他公司正全面使用天然氣發電。」 天然氣廠擴建地區 去年秋天,在北加州和南加州,杜克能源公司(Duke Energy)旗下的公用事業公司向州監管機構提出持續關閉燃煤電廠的計劃,以及在2023年前使用超過9,500MW新天然氣產能取代燃氣的目標。 杜克公司可再生能源戰略及政策執行長Kenneth Jennings表示,「現在,天然氣仍然是最具成本效益的選擇。」 他指出,大量使用太陽能的挑戰是在沒陽光下一樣可供電的方式。儘管杜克公司已安裝一些大型鋰離子電池,在陽光充足時間下來儲存太陽能,該公司表示使用電池並無法達到燃氣般地便宜或是有效率,而且燃氣發電隨時都可運行。 Jennings先生還表示,在加州使用風力發電是很艱難的,因為加州地形不如廣闊的中西部地區,另外議會限制在沿海山脊上或是軍事基地附近設立風輪發電機。 杜克計劃引發反對聲浪,包括環保組織和當地可再生能源公司,已強烈要求州監管機構重新考慮此公用事業提出的計劃,這些反對者嚴重質疑杜克公司的分析,認為該公司低估了太陽能、風力和電池產能的潛力。 在佛羅里達州也有類似爭議,當地Sierra Club正反對坦帕電力公司(Tampa Electric)提出用大型新天然氣電廠取代兩座老煤炭電廠的計劃。Sierra Club提出的建議需經過州長核准:佛羅里達州若是持續依賴天然氣發電,是無法負荷氣候變遷和海平面上升的問題。 對坦帕電力公司(Tampa Electric)來說,這樣的選擇是錯綜複雜的,該計劃提到在2021年前太陽能發電將提高至7%,但在太陽能儲存技術改進之前,天然氣仍是能源發電的支柱,主要是為了滿足該州快速發展地區的供電需求。 這些爭議在美國各州不斷發生。在過去十年,像Sierra Club這樣的組織團體都試圖說服公用事業公司和監管機構,電力公司雖然可以透過低汙染的天然氣和可再生能源兩種方式取代煤炭來節省成本花費,但這些組織仍反對天然氣,認為風力發電、太陽能和電池發電成本急遽下降,是時候該停止建造新的天然氣電廠。 目前為止,結果有好有壞:亞利桑那州和印第安納州的監管機構最近已經阻止設立新天然氣廠的計劃,也同意反對者意見,公用事業公司並沒有全面性思考替代方案,若是新大型天然氣電廠在低汙染能源的技術快速發展下設立,是個冒險賭注。 但是去年在密歇根州,監管機構批准了DTE Energy的計劃,將建造一座耗費10億美元的新天然氣電廠,排除外部眾議,儘管該公司可以利用廢棄工廠,並使用風力、太陽能和能源效率來節省納稅人的錢。 可再生能源發展地區 同時,一些公用事業公司,發現採用可再生能源有更多的經濟效益。 去年在印第安納州,北印第安那州公共服務公司(Nipsco)向外部能源開發商開始招標,並發現增設風力、太陽能和電池發電廠,比建造一座新天然氣廠來取代煤炭更經濟實惠。(當風力和太陽能無法發電時,該公司仍持續營運其天然氣舊廠作為輔助。)該公司估計,到2023年,其排放量將比2005年減少90%。 Nipsco執行長Joe Hamrock表示,「我們對此感到驚訝,可再生能源比我們想的更具有競爭力。」他指出,該公司具有他人所沒有的優勢:位於風力發展適宜的佔地優勢,在不需要花費昂貴費用設置新輸電線路情況下,可以更容易設立風輪發電機。他說,「對於那些100英里以外的人,跟我們想法可能有所不同。」 實際上,對附近有著PJM廣闊的電網供電來說情況又不相同,從俄亥俄州到新澤西州,此電網為近6,500萬人提供服務。 在這大幅放寬管制的市場上,發電廠持續競爭中,預計到2024年,許多公司建造新天然氣廠,總計超過10,000MW,處在液體壓裂技術盛行的俄亥俄州、賓夕凡尼亞州和西維吉尼亞州所生產的廉價天然氣形成此局面。 PJM Interconnection 營運和行銷資深副總Stu Bresler表示,「天然氣的變革將會抑制可再生能源的發展。」風力和太陽能發電量僅佔該地區不到6%,遠低於美國平均水平。 各州的政策走向 各州議會對於採用那些能源的議題越趨重視,目前為止,已有29個州頒布法案,要求電力公司需有一定比例的風力和太陽能發電。 現今,有些州制定更長遠的方向,在過去的一年內,像是加州、科羅拉多州、緬因州、內華達州、新墨西哥州、紐約州以及華盛頓州都通過了法案,旨在本世紀中期以前百分之百全面使用零碳排放的發電資源,代表傳統的天然氣電廠將逐漸淘汰。 然而,即使許多公用事業公司已改用可再生能源,他們表示要完全擺脫天然氣仍是一項挑戰。 去年,已為科羅拉多州和明尼蘇達州等八個州提供服務的Xcel Energy表示,該公司將在未來幾年關閉其餘的燃煤電廠,並在2050年達到完全無碳計劃,可再生能源因有聯邦政府補助,導致價格下跌,對於公司來說是物美價廉的選擇。 雖然該公司認為,到2030年,藉由混用風力、太陽能、電池和現有的核電廠,可以達到減少80%的碳排放量,但仍然需倚賴天然氣來供應不足的電力,目前正於明尼蘇達州設立一座新天然氣廠,使供需能夠平衡。 Xcel Energy的執行長Ben Fowke表示,若要使用100%無碳排放的電力來取代天然氣,作為有成本效益的備用燃料是需要新技術來達成,比較有可能性的,像是發電廠燃燒低污染性的氫氣而非天然氣,再者開發新技術來蒐集因天然氣廠所產生的碳,並儲存地底下,或者發展先進的核電廠或新能源儲存技術的發明等。 這些技術的完善可能需要大量的研發投資,以及政府支持,他說道「但我相信我們可以達到目標的。」
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