中火二號機要重新啟動了,許多人 (包括小編的老闆) 跑來問小編對於這件事情的看法…老實說,小編剛開始接到這個任務時也是很為難的! 但身為粉粉的空氣品質顧問,小編決定帶大家深入火力發電以及各種發電技術的利與弊,幫助各位做出最好的評估與應對措施。

其實完美的發電方式並不存在

在一系列的調查與研究後發現,其實無論任何一種發電技術都有其利與弊! 立即性的汙染可能比「綠能」帶給環境的負擔還小…以下可參考換日線Crossing 盧冠安/台灣青年的世界之窗所整理的利與弊。

首先,我們從「可以 24 小時運轉」的發電方式說起:

1. 燃煤發電

燃煤發電最大的優點就是「便宜」(至少燃料成本很便宜),且能 24 小時穩定運轉 — 尤其 2012 年以來,因為美國頁岩氣的競爭,國際煤價幾乎是一蹶不振,在 2016 年更達到每公噸 48.8 美元的「史上最低破盤價」(但今年初因亞洲需求增溫,價格已回升至 90 美元上下)。

此外,由於電廠技術、興建成本控制均已成熟,「節省金錢」的考量,向來是燃煤發電的優勢。

不過,燃煤發電的缺點簡直罄竹難書:首先是醫學已經證明,燃煤產生的懸浮微粒,會造成各種癌症——除了肺癌,我國已有許多醫學研究證實 PM2.5 與口腔癌和肝癌都有高度相關性。而燃煤產生的二氧化碳與其他溫室氣體,造成的溫室效應與生態影響,更是無法估計。

重要的是,台灣多數人或許不知道:燃煤發電,也會產生不少輻射!這是由於煤在地質年代生成中,同樣也含有微量的放射性元素。雖然煤的放射性物質比例極低,但燃煤發電,需要遠比核電更多的燃料,才能產生同等電量,因此國外近年已經有不少研究指出,燃煤電廠附近亦有明顯的輻射汙染。

2. 燃氣發電

燃燒天然氣發電,最大的優點就是「中庸」,且同樣能 24 小時穩定運轉。

所謂「中庸」的意思,就是它的「空氣汙染」比燃煤低(雖然燃氣發電幾乎不產生懸浮微粒,但仍然會產生燃煤發電約 50% 的碳排放),但還是比太陽能或核能高。

但燃氣發電的缺點也不少,一是發電成本較貴,二是運送與接收都需要特別的設備,且若燃料外洩,也有爆炸釀成巨災的風險(戰時也有可能被敵軍攻擊而造成平民死傷)。

3. 水力發電

水力發電最大的優點就是「看起來很環保」——至少對多數不懂生態學的人而言是如此。

但是水力發電的缺點,在長年研究生態的筆者眼中,同樣也必須歸類到「罄竹難書」的類別裡:國際上有無數水力發電的案例,不只改變了河川水文、若施工不慎則會造成上游坍方、還會造成海岸線侵蝕(因為河沙被攔截而無法流到出海口)、根據學術期刊《ScienceDirect》的研究比對分析,水力電廠往往對當地生態產生浩劫,該研究主撰者之一更直言:「水力發電根本不該被稱為『綠能』」。

更驚人的事實是:水力發電也會造成大量的溫室氣體排放!這是因為水壩有相當深度,因此底層的生物在進行厭氧分解之後會產生甲烷,而甲烷的溫室效應,是二氧化碳的 36 倍。而且台灣的河川多數都有「枯水期」,因此水力發電並非全年都可以穩定運轉;另外台灣的坡度大且水土保持又差,因此淤積嚴重,所以水庫壽命相當短暫。

4. 核能發電

核能發電可說是爭議最多的發電方式,國內「擁核派」與「廢核派」的對立與分歧,不下於政治上的藍綠對立。面對此敏感議題,筆者還是秉持一貫的立場,讓我們先來了解,關於核能發電的事實:

A. 世界第一座商業運轉的核能電廠是前蘇聯的奧布寧斯克核電廠,於 1954 年開始商業運轉,2002 年除役。

B. 根據國際原子能總署(IAEA)的國際核事件分級表(共分為 0~7 等級,等級越高表示越嚴重),全世界的核能電廠至今共有 8 次 5 級(含)以上的嚴重事故:7 級的分別是 1986 年蘇聯車諾比(地點在今烏克蘭境內)與 2011 年的日本福島;6 級的有克什特姆核廢料爆炸事故;至於 5 級的事件共有五次(包括 1979 年美國三哩島,其他幾次分別發生在英國、加拿大、瑞士與巴西)。

而核能的優點有:發電穩定、單位電力成本便宜(若不考慮核廢料處理);且不產生「輻射以外」的汙染——尤其是後者在全球暖化的時代特別重要,因為核能廢料相對容易「定點」管理,但二氧化碳與溫室氣體一旦排放,幾乎無法控制管理。

至於缺點,當然就是其惡名昭彰的輻射問題、安全問題,包括電廠除役之後的土地永遠無法使用,以及核廢料的處理問題。

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圖/Joseph Sohm@Shutterstock

再來,是無法 24 小時運轉的電廠,這類發電方式,多半歸屬於「替代能源」或「綠能」:

1. 太陽能

太陽能的優點,就是其發電能源完全不需要國外進口,而且在發電過程中,幾乎不產生任何汙染。(當然面板的製造過程就未必)

其缺點,除了因為仰賴日照,無法 24 小時運轉發電之外,太陽能電廠由於需要大量的平面面積,其選址也可能會占用重要的生態區域或農地(因為台灣地狹人稠),而製造與淘汰太陽能板,也會產生環保問題。

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圖/Shi Yali@Shutterstock

太陽能的優點,就是其發電能源完全不需要國外進口,而且在發電過程中,幾乎不產生任何汙染。

2. 風力

風力的優點與太陽能一樣,也是不需要從國外進口,而且在發電過程也幾乎不產生任何汙染。

其缺點則是無法 24 小時運轉(而且風力發電的發電時間,比太陽能發電更難預測),而且在台灣用電低峰期的冬季,此時風力反而較強,這問題就算用智慧電網也不易解決。另外風力發電機可能會造成鳥類與蝙蝠的死亡,其噪音問題,也常被當地居民抗議。

其他如地熱發電、各種海洋發電,限於篇幅今天無法一一分析,關於每單位的發電成本,由於計算方式的不同(包括是否列入設廠成本、處理後續廢棄物成本、使用年限等等問題),也恕無法仔細比對分析。

但是相信各位讀者,已經可以從上方的分析中看出一個鮮明的事實:

所有的發電都有優缺點,世上並不存有「完美的發電方式」

既然今天的重點在於時事的台中火力發電二號機的重啟,小編就再將焦點轉回火力發電這件事。每種發電技術都難逃對於環境所帶來的影響,火力發電所帶來的空氣汙染難道就只能賜此技術死路一條了嗎? 其實不然! 小編在整理資料時發現 台灣電力公司委託/廣告,泛科學企劃執行 針對燃煤火力發電所提出的研究報告。目前台灣的火力發電技術從燃燒前的原料處理到燃燒的過程增加效率降低汙染都可以跟上世界技術的「超超臨界機組運轉」較上一代的「亞臨界機組」發電效率由 38% 提升為 45%,亦即在發電量相同的情況下,每年可減少 20% 排放,遠低於法規標準值,這也是為什麼會有排放水準接近燃氣的說法出現!

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這麼說來火力發電在進步之後似乎遠比電費暴漲、輻射汙染、或是環境影響來的是更為合理選擇呀! 不過,就算技術提升進步讓排放量大幅降低,空氣汙染在發電的過程還是有的! 身為一個平名百姓對於中火二號機要重啟沒有決定權的狀況之下,我們能夠如何保護自己呢?

出門在外

火力發電所排放的空氣汙染是最容易直接影響到我們出門在外時的! 切記,出門之前可先上行政院環保署的空氣品質監測網確認即時的區域空氣品質,如空氣汙染嚴重則建議適度的做好防霾保護。一般的布口罩或者醫療口罩僅能預防大顆粒的灰塵,並不能阻絕PM2.5等懸浮微粒,因此不適用於防止空汙吸入體內。除了可以配戴專門的防霾口罩以外,我司也有從歐洲捷克代理進口 Respilon瑞氧的奈米纖維防霾脖圍。RESPILON® 專利奈米纖維膜是一種緻密網絡,含有直徑為50-150奈米(比頭髮寬度小1000倍)的纖維,形成極其堅固的結構。這樣的組合甚至可以阻止最小的固體和液體顆粒包括細塵、煙霧、花粉、病毒、細菌、黴菌或蟎蟲,同時仍保持良好的透氣性。

室內防霾

雖然人大部分的時間都在室內,比較不會直接受到戶外的空汙影響,但是總不能一直關在密閉空間吧! 到底該如何在通風換氣時選擇乾淨的空氣送入室內而排除室外的懸浮微粒及空氣汙染,如何幫房子戴上口罩呢? 答案其實很簡單! 室內防霾有兩種選擇: 物理式 & 機械式

物理式則是採用自然通風法,透過開窗時只要把家中通風窗上的紗窗更換成有防霾效果的紗網,就是最簡單有效的解決方式。而防霾紗網可參考我司從歐洲捷克代理的Nafigate奈威格奈米纖維防霾紗網,奈米纖維可製一種毛孔尺寸約為100奈米的不織布。外界的任何汙染不會穿透穿過這些毛孔,但氧分子會毫不費力地通過 — 因為它們非常小,通過奈米纖維對他們來說是沒有問題的。當奈米纖維被採用在紗網上,不但零能耗採用自然通風法,安裝簡單且無須大動裝潢。

倘若房子可裝潢且因噪音或其他因素而無法開窗換氣的家庭,也不必擔心,機械式的換氣新風設備則是另一個選擇! 不過我們在選擇的同時,唯一需特別注意的是每台設備的過濾效率才不會在吸進高含氧量空氣的同時,也把戶外的空汙一同送進來! 目前最普及的機械式通風換氣系統就是「全熱交換器」 – 這是一台可以引入戶外空氣、排出室內汙濁廢氣,同時讓室內外溫度交換,以利降低空調耗能的設備。而大多數市售全熱交換器只附帶簡易的初效濾網阻擋大灰塵,無法阻絕較小的懸浮微粒 (PM10與 PM2.5),因此選購時務必選擇內建HEPA高效濾網的全熱交換器,或者在進氣端另外加裝淨化箱,才能有效防止戶外的空汙被設備引入室內,汙染室內空氣品質! 

資料來源:

https://crossing.cw.com.tw/article/9647