美國煤電式微，天然氣成為氣候新議題戰場 - 立雍科技實業有限公司｜膠合棧板｜紙棧板｜木棧板

美国燃煤发电厂正在快速关闭，使电力公司不得不面对下一个气候问题所在：投向使用天然气的怀抱，或是积极转向使用可再生能源？一些大型公用事业公司，像是位于中西部北部地区的Xcel Energy公司，正在计划大幅降低煤炭和天然气的使用，转而使用低污染、充沛且成本不断下降的风力与太阳能发电。但在东南部和其他地区，天然气仍占主导优势，因为可靠性高且价格低廉的液体压裂技术兴起而造就此优势。在美国全境，能源公司计划在未来几年内至少增设150座新天然气电厂以及数千英里的输气管。尽管天然气电厂排放的碳污染只有燃煤的一半，但燃气电厂扩建热潮不断，可能为未来数十年使用新化石燃料的趋势，此时科学家表示本世纪中以前需大幅降低碳排放量，以防止全球暖化造成严重影响。莱斯大学（Rice University）土木与环境工程副教授Daniel Cohan说：「今日建造的天然气基础设施将与我们相伴30年。若严肃看待气候变迁问题，那在2050年之前必须达到净零排放量，而那些无法搜集碳的天然气厂，是无所助益的。」在某些州，政策家正加快制定减少天然气的规定，以实现远大的气候目标。今年6月，纽约州议会通过一项重大能源法案，要求州政府在2040年之前全面改用碳零排放的电力能源，目前已通过类似法律的有加州以及新墨西哥州。自2005年以来，大多数电力公司已显著降低了二氧化碳排放量，大部分是归因于从燃煤改为燃气使用。尽管川普政府放宽联邦污染管制法规以拯救燃煤电厂，但在国内很多地区，燃煤电厂相较其他能源发电已失去竞争力。支持再生能源的组织「能源和政策研究所」的执行长David Pomerantz最近做了一项分析，检视22家最大民营公用事业公司之长期计划，中西部有些公司已计划从现在到2030年加速削减碳排放。但是有些大型公司，例如杜克能源公司（Duke Energy）和美国电力公司，却预测未来十年减碳速度会比过去十年慢。 Pomerantz先生表示，「我真的认为天然气是关键所在，你已见到一些电力公司对着天然气说『不了，谢谢，我们认为还有更低污染且更便宜的发电方式。』但是反之，你又看到其他公司正全面使用天然气发电。」天然气厂扩建地区去年秋天，在北加州和南加州，杜克能源公司（Duke Energy）旗下的公用事业公司向州监管机构提出持续关闭燃煤电厂的计划，以及在2023年前使用超过9,500MW新天然气产能取代燃气的目标。杜克公司可再生能源战略及政策执行长Kenneth Jennings表示，「现在，天然气仍然是最具成本效益的选择。」他指出，大量使用太阳能的挑战是在没阳光下一样可供电的方式。尽管杜克公司已安装一些大型锂离子电池，在阳光充足时间下来储存太阳能，该公司表示使用电池并无法达到燃气般地便宜或是有效率，而且燃气发电随时都可运行。 Jennings先生还表示，在加州使用风力发电是很艰难的，因为加州地形不如广阔的中西部地区，另外议会限制在沿海山脊上或是军事基地附近设立风轮发电机。杜克计划引发反对声浪，包括环保组织和当地可再生能源公司，已强烈要求州监管机构重新考虑此公用事业提出的计划，这些反对者严重质疑杜克公司的分析，认为该公司低估了太阳能、风力和电池产能的潜力。在佛罗里达州也有类似争议，当地Sierra Club正反对坦帕电力公司（Tampa Electric）提出用大型新天然气电厂取代两座老煤炭电厂的计划。 Sierra Club提出的建议需经过州长核准：佛罗里达州若是持续依赖天然气发电，是无法负荷气候变迁和海平面上升的问题。对坦帕电力公司（Tampa Electric）来说，这样的选择是错综复杂的，该计划提到在2021年前太阳能发电将提高至7%，但在太阳能储存技术改进之前，天然气仍是能源发电的支柱，主要是为了满足该州快速发展地区的供电需求。这些争议在美国各州不断发生。在过去十年，像Sierra Club这样的组织团体都试图说服公用事业公司和监管机构，电力公司虽然可以透过低污染的天然气和可再生能源两种方式取代煤炭来节省成本花费，但这些组织仍反对天然气，认为风力发电、太阳能和电池发电成本急遽下降，是时候该停止建造新的天然气电厂。目前为止，结果有好有坏：亚利桑那州和印第安纳州的监管机构最近已经阻止设立新天然气厂的计划，也同意反对者意见，公用事业公司并没有全面性思考替代方案，若是新大型天然气电厂在低污染能源的技术快速发展下设立，是个冒险赌注。但是去年在密歇根州，监管机构批准了DTE Energy的计划，将建造一座耗费10亿美元的新天然气电厂，排除外部众议，尽管该公司可以利用废弃工厂，并使用风力、太阳能和能源效率来节省纳税人的钱。可再生能源发展地区同时，一些公用事业公司，发现采用可再生能源有更多的经济效益。去年在印第安纳州，北印第安那州公共服务公司（Nipsco）向外部能源开发商开始招标，并发现增设风力、太阳能和电池发电厂，比建造一座新天然气厂来取代煤炭更经济实惠。（当风力和太阳能无法发电时，该公司仍持续营运其天然气旧厂作为辅助。）该公司估计，到2023年，其排放量将比2005年减少90%。 Nipsco执行长Joe Hamrock表示，「我们对此感到惊讶，可再生能源比我们想的更具有竞争力。」他指出，该公司具有他人所没有的优势：位于风力发展适宜的占地优势，在不需要花费昂贵费用设置新输电线路情况下，可以更容易设立风轮发电机。他说，「对于那些100英里以外的人，跟我们想法可能有所不同。」实际上，对附近有着PJM广阔的电网供电来说情况又不相同，从俄亥俄州到新泽西州，此电网为近6,500万人提供服务。在这大幅放宽管制的市场上，发电厂持续竞争中，预计到2024年，许多公司建造新天然气厂，总计超过10,000MW，处在液体压裂技术盛行的俄亥俄州、宾夕凡尼亚州和西维吉尼亚州所生产的廉价天然气形成此局面。 PJM Interconnection 营运和行销资深副总Stu Bresler表示，「天然气的变革将会抑制可再生能源的发展。」风力和太阳能发电量仅占该地区不到6%，远低于美国平均水平。各州的政策走向各州议会对于采用那些能源的议题越趋重视，目前为止，已有29个州颁布法案，要求电力公司需有一定比例的风力和太阳能发电。现今，有些州制定更长远的方向，在过去的一年内，像是加州、科罗拉多州、缅因州、内华达州、新墨西哥州、纽约州以及华盛顿州都通过了法案，旨在本世纪中期以前百分之百全面使用零碳排放的发电资源，代表传统的天然气电厂将逐渐淘汰。然而，即使许多公用事业公司已改用可再生能源，他们表示要完全摆脱天然气仍是一项挑战。去年，已为科罗拉多州和明尼苏达州等八个州提供服务的Xcel Energy表示，该公司将在未来几年关闭其余的燃煤电厂，并在2050年达到完全无碳计划，可再生能源因有联邦政府补助，导致价格下跌，对于公司来说是物美价廉的选择。虽然该公司认为，到2030年，藉由混用风力、太阳能、电池和现有的核电厂，可以达到减少80%的碳排放量，但仍然需倚赖天然气来供应不足的电力，目前正于明尼苏达州设立一座新天然气厂，使供需能够平衡。 Xcel Energy的执行长Ben Fowke表示，若要使用100%无碳排放的电力来取代天然气，作为有成本效益的备用燃料是需要新技术来达成，比较有可能性的，像是发电厂燃烧低污染性的氢气而非天然气，再者开发新技术来搜集因天然气厂所产生的碳，并储存地底下，或者发展先进的核电厂或新能源储存技术的发明等。这些技术的完善可能需要大量的研发投资，以及政府支持，他说道「但我相信我们可以达到目标的。」