太陽能和風力發電都拿得到綠電憑證,為什麼還是有人說不環保?

太陽能和風力發電都拿得到綠電憑證,為什麼還是有人說不環保?


  我時常在各種場合聽到不同的「專家」評論太陽能和風力發電不一定環保,我相信你也聽過不少。這個觀點很奇特,太陽能和風力發電都拿得到綠電憑證,遠古時代就有的生質能還不一定拿得到綠電憑證哩,怎麼會不環保呢?而且還這麼多人認為他們不環保?

  因為這些人都用電力設備生命週期評估(Life Cycle Assessment, LCA)思維當標準,嚴格檢驗太陽能和風力發電。為什麼加入生命週期評估思維,會得出不同的看法呢?這就是能源和碳這對孿生兄弟前往碳中和路上遇到的第二個底層邏輯:電力碳足跡。

當我們只考慮發電過程,太陽光電和風力發電得到再生能源憑證受之無愧,是鐵打的環保

  地球上有各式各樣的能源,人類不是全都會用,電是能源轉換成人類可用的形式之一。人類會用的能源有煤、石油、天然氣、核燃料、風、光、水等,稱為一次能源(Primary energy),電則是把一次能源加工後的產品,所以有時候我們會稱電為電力產品,也就是二次能源(Secondary energy)。

  《揭開能源「大黑箱」:台電如何計算一度電產生多少二氧化碳?》中提到,電力排碳係數是考慮發電過程的碳排放,太陽光電和風力發電的發電過程不排碳,碳排放為零,因此得到再生能源憑證受之無愧,是鐵打的環保。

當我們評估電力產品生命週期時,太陽能、風力發電、核能的電力碳足跡都不會是零

  而當我們評估電力產品生命週期時,必須考慮燃料開採、運輸、發電過程排放、電力傳送損失、甚至發電後廢棄物處理過程所產生的碳排放,凡走過必留下足跡,這就是電力碳足跡。

  太陽能板和風機葉片製造、設備運送與安裝,以及報廢的太陽能板、報廢的風機葉片其處理過程,都可能產生程度不一的碳排放,太陽光電或風力發電的電力碳足跡當然不會是零。

  同理可證,核能的電力碳足跡也不會是零。只是因為電力產品碳足跡的盤點範疇廣、計算太複雜,通常並未納入計算廠房及大型設備等資本財之建設與拆除產生的碳排放,而我國計算電力碳足跡也是採取類似的原則。(註一)

五階段計算電力碳足跡

  跟電力排碳係數相比,計算電力碳足跡更是一項浩大的工程!首先要界定計算的範疇,探究本文註一的英國排放因子計算方法論即可知,有些數據可以自行掌握,但有些數據則不容易取得,只能參考國際上具代表性的公正資料。因此在計算時,通常會將數據分為一級活動數據及二級數據兩類。所謂的一級活動數據,就是國內各電廠實際能資源使用量之盤查結果;而二級數據,就必須引用國際生命週期評估軟體及資料庫所提供之數據進行溫室氣體排放量推估,因此二級數據屬於推估的數據。接著,就進入五個電力產品生命階段計算:

第一階段:原燃物料階段

     由於資料取得難度高,因此通常採二級數據進行資料蒐集。

第二階段:運輸階段

     區分為國外運輸及國內運輸,而國外運輸又分為陸運及海運,計算方式是以燃料運量×載運距離×生命週期評估(LCA)資料庫排放係數來進行推估。

第三階段:發電營運階段

  以電廠設備營運及燃料燃燒等實際能資源耗用量來推算,這階段的數據,就是在《揭開能源「大黑箱」:台電如何計算一度電產生多少二氧化碳?》中我們談的電力排碳係數。

第四階段:電網輸配階段

  主要是推算納入電網後之電力傳送損失的電量×電力排碳係數所計算出的溫室氣體排放量。

第五階段:廢棄物處理階段

  發電過程產生的廢棄物例如底渣、集塵灰,或者發電設備、資材汰舊換新產生的廢料,最後還是需要進行拆解、廢棄物處理甚至廢棄掩埋,這過程也會消耗掉許多能資源,也會衍生溫室氣體排放量。

電力碳足跡計算電力從出生到死亡的碳排放,但也不需要太糾結,要求所有電力都必須電力碳足跡為零才算環保

  這五個階段的數據,不管是以一級活動數據計算或二級數據推估,加總後就是電力碳足跡。以109年環保署所公布的係數為例,電力碳足跡為0.590公斤CO2e/度,基本上就是由該年度的電力排碳係數0.502公斤CO2e/度以及電力間接碳足跡0.0882公斤CO2e/度兩者加總計算而得。

  由109年的碳足跡係數可知,該年的電力生產的直接碳排放約佔電力碳足跡係數的85%,間接碳排放的佔比約為15%,翻成白話文的意思是,電力碳足跡的溫室氣體主要產生於發電過程。這跟我們對產品碳足跡的理解也相同,最多的碳排放通常產生於產品使用階段。

  看到這裡我們終於如釋重負,從此不需要再糾結所有電力產品都必須要求電力碳足跡為零才算環保,要學會綠學院的人生哲學「不追求事情100%一步到位」。

電力碳足跡用在哪裡?

  以ISO 14067進行各類產品碳足跡盤查計算時,電力的部分會使用到電力碳足跡。此外以ISO 14064進行組織碳盤查時,我們也會在類別四計算中使用電力間接碳足跡;至於歐盟的碳邊境調整機制(CBAM),目前規定碳排放申報計入直接、間接排放兩類,但收費方式預計僅先針對直接排放,因此暫時還用不上電力碳足跡。

  看完這篇文章我們得到了三個知識升級:

  1. 凡走過必留下足跡,既然電是把能源加工後得到的產品,因此電力產品的碳足跡不會是零,之後應該不需要再糾結要求所有的電力產品都必須碳足跡為零才算環保
  2. 電力碳足跡的溫室氣體主要產生於發電過程,因此用太陽能或風力發電等再生能源,能有效降低電力碳足跡
  3. 電力碳足跡係數與電力排碳係數,二者因為盤查範圍不同,因此數字當然不一樣,大家可不要誤用囉!

(註一)以英國能源及氣候變遷部(Department of Energy and Climate Change, DECC)為例,每年都會公開年度各項排放因子計算方法論報告(conversion factor for company reporting:methodology paper for emission factors),該報告將電力生產的直接排放,包含電廠營運、發電等由電廠直接產生的溫室氣體,以及電力生產的間接排放量,包含燃料開採、運輸、電力傳送損失及廢棄等供應鏈產生的溫室氣體排放,兩者加總後,即為英國的電力碳足跡

(封面來源:iStock)

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