親愛的網友:
為確保您享有最佳的瀏覽體驗,建議您提升您的 IE 瀏覽器至最新版本,感謝您的配合。

不讓光電板爬山坡-日本更環保的「森林木質發電」

2021/08/31 環境資訊中心/文:劉建志

國土面積六成為森林的日本,為減少發電時依賴化石燃料所造成的二氧化碳排放,以及311地震後民間要求減少核電的緣故,太陽能生質發電,成為日本目前最為蓬勃發展的永續能源

太陽能也是台灣所熟悉的再生能源,但日本的太陽能環境爭議與台灣大相徑庭,如台灣常見佔用農地架設太陽能,日本的鄉下則隨處可見,原本長滿綠樹的山坡地,變成佈滿太陽能板的發電站。


日本一處民宅後方,於小山丘上的太陽能設施。在鋸掉樹木、山頂微微磨平後、蓋上太陽能...
日本一處民宅後方,於小山丘上的太陽能設施。在鋸掉樹木、山頂微微磨平後、蓋上太陽能板。 圖/劉建志 攝影

當我開車自高知縣前往愛媛縣松山市的高速公路上,就可以在兩側山坡上看到樹木被全數砍伐的痕跡,經過一段時間後,可預見將會全部覆蓋太陽能板。

雖然同樣是減碳永續的能源建設[1],但將有水土保持及碳捕捉效益的林地,轉為只能生產電能的太陽能發電,或許短期看不出實質的環境影響,但誰能保證在將來30年內,日本國土的任何太陽能板山坡地場址,不會有土石崩毀的情況發生。

海島國家優勢 日本發展木質能源 兼具環境與社會效益

日本與台灣同樣身為海島型的自然資源缺乏國家,需要不斷克服能源自主的困難。自2002年的「再生能源配額制度」(RPS)[2],開展日本再生能源發電,至2012年7月修訂的再生性能源特別措置法及國外引進的躉購制度(FIT)[3],同時增加以森林砍伐木材為燃料的發電方式,並且每五年檢驗施政的效果及修正方向。

日本的再生能源有台灣熟悉的風力、水力、太陽能、地熱及生質燃料發電。與台灣不同的是,生質燃料發電方面,除了有畜牧業廢棄物及一般廢棄物的燃料發電,在這些來源以外,更增加了來自森林木質的發電方式。木質能源發電不僅可以產生電能,生產的餘熱更可以帶動鄰近地區的經濟及觀光產業發展。

以生質發電的能源比例來看,有20%轉為電能,70%為熱能,剩下的10%則為能源轉換間的損耗。在丹麥的調查報告中,燃燒發電併購利用汽電共生和熱泵(DHP&CHP)系統[5][6],能量使用率可以高達90%。

以我所在的宿毛市為例,2012年時設立發電量4500萬kWh的木質能源電廠[7],以臨近地區森林伐材為燃料來源,其生產的電力可提供約每年一萬人使用。如果每年購買9萬噸的木質燃料,以一噸6000日幣的價格計算,可為當地帶來5.4億元的經濟收益,此賣電收益直接回饋給林業生產端,作為森林組合及小規模林業工作者的收入[8]。

這樣的經費挹注可間接維持當地森林的健全性,實施對森林成長有助益的疏伐,以及開設可持久使用的高密度作業道,更可以增加林業工作者的額外收入。因為有此額外收益,宿毛市市議會才決定於2017年開始推廣「自伐型林業」,並且導入其他林業支援制度。

日本其他地區也有相關案例,利用發電後的餘熱提供老人安養院的暖氣、溫室栽培的暖氣、冷泉加熱的溫泉設施等。在這裡,發電廠的建設不僅僅是獲取能源的手段,更可以活絡當地經濟、促進地方創生、增加人口與工作機會,以及減少二氧化碳排放。

日本的生質能源發電廠。 圖/劉建志 攝影
日本的生質能源發電廠。 圖/劉建志 攝影

政府收購電價反映森林生態效益 小規模林業永續更加分

日本生質燃料發電廠的設立,主要仰賴政府補助及政策規畫,並且結合廠商及各自治體中人民的共同意志才能成立。其中,FIT制度是最重要的綠電推手,以日本的綠電購置價格來說,雖然同為生質燃料,木材廢棄物跟一般森林而來的疏伐材就不能併容發電,售價也不相同。

廢棄木材發電的政府購入價格為17日幣,而利用森林直接運送而來的原木發電,其價格為40日幣[9]。這是為了考量森林整治帶來的環境效益,而在最後購入電價時產生的價格差異。自2012年開始了FIT購買森林疏伐材後,木質燃料發電廠已分佈在全國各地,且持續增加當中。

人類已知用火以來,直至工業革命前,除了少量煤炭的開採利用,人類取得能源的主要來源就是燃燒柴火[10]。隨著化石燃料的使用及經濟蓬發,人們開始將生產能源的原料轉回永續經營的人工林。

日本躉購制度價格。 文字翻譯/劉建志、圖片取自日本經濟產業省資源能源廳。
日本躉購制度價格。 文字翻譯/劉建志、圖片取自日本經濟產業省資源能源廳。

FIT認定木質生質能源發電廠地圖。 圖/一般社團法人日本木質生質能源協會。
FIT認定木質生質能源發電廠地圖。 圖/一般社團法人日本木質生質能源協會。

人工林規劃的50年樹木生長期中,隨著木材在單位面積的蓄積量增加,吸收而儲存二氧化碳的數量也增加,雖然在最後燃燒木材取得熱能及電能時,會將二氧化碳再排放回大氣之中,但計算總體燃燒碳排放加上林業作業時的機械及搬運流程使用的能源後,利用木材取得能源雖然稱不上完全淨排放,但與化石燃料的純二氧化碳排放相較,仍是非常的稀少[11]。

但在日本,此發電方式也也有相應而生的缺點,如林業公司或森林組合,為了增加產能以應對能源需求,購買大型、快速的高效能機械,為增加林業生產效率與短期目的,開設寬幅作業道,將50年短期作業的森林完全砍伐,不良材低價轉賣至發電廠後,再轉向其他生產點砍伐。

疏伐的木材,會被賣到生質發電廠。 圖/劉建志攝影
疏伐的木材,會被賣到生質發電廠。 圖/劉建志攝影

日本生質能源發電廠入荷處。 圖/劉建志攝影
日本生質能源發電廠入荷處。 圖/劉建志攝影

林業是必須的產業,但不一定每家公司或每個工作人員,都能堅守維護環境及環境友善的作業方式,但正如日本生質能源協會理事長、同時也是東京大學森林系教授的酒井秀夫先生所言,小規模的林業,是日本林業未來需關注其發展的永續作業方式[12]。

台灣的永續能源未來 木質能源能成為解方嗎?

能源問題一直是處於沒有資源的海島國家需克服的議題,台灣不斷地倡議要提升永續能源的利用,以支撐用電大戶的用電需求量,但5月發生的兩次停電,使得擁核團體及反對黨有如撿到槍一樣,不停渲染核能的重要性,甚至希望透過公投來重啟核四。台灣政府雖然重申用電安全、2030年能源配比及永續能源發電量的目標,但就目前看來,仍時無法達到人民的期待,成為擁核議題趁機回歸的理由。

我在這個專欄的文章寫過,日本人面對森林治理的精神,其目的不單是為了取得木材的使用,而是更關切自身的國家是否能為減少全球暖化做出貢獻。不管是能源使用、林業治理、稅金及政策的推行,都不是空談、酬庸或討好某些廠商而做出的選舉空頭支票。

台灣的林業99%依靠進口,台灣的能源98%以上也依賴進口,這麼相近的數字,是不是顯示著,或許加強利用國土森林資源,長遠規劃環境及能源的使用及森林治理,是必須前行及改正的方向。

在日本,同樣遇到太陽能板爬上山坡的環境爭議。 圖/劉建志攝影
在日本,同樣遇到太陽能板爬上山坡的環境爭議。 圖/劉建志攝影

註釋

[1] 日本綠能發電量最高的依序是:第一為太陽能佔比58%、共2731億kWh,第二生質發電占比15%、717億kWh。

[2] 業者利用新能源發電的特別措施及法律,包含水力、風力、太陽能、地熱及生質燃料。

[3] 固定價格買取制度,是再生能源所發電的電能,電力公司會在規定的期間內,以固定的價格買取,由國家主導的制度。

[4] 固定價格買取制度,是再生能源所發電的電能,電力公司會在規定的期間內,以固定的價格買取,由國家主導的制度。

[5] Ductless Heat Pump : 利用管線提供熱能及暖氣的系統。

[6] Combined Heat and Power:熱發電的同時,將多餘的熱能排入管線,以供應人類生活所需的暖氣及溫水。

[7] 株式會社 Green Energy Laboratory Co., ltd.

[8] 林業砍伐的樹木,由於品質及長度的要求,約有60~70%的材積可以當成建築用材販售,其它未能銷售的木材幾乎放置於山林間腐壞。生質發電廠建立後,此棄置木材就可變賣成現金。

[9] 所有售價參考自經濟產業省資源能源廳網站。

[10] 太陽以熱輻熱方式提供地球,每年為3.7668*10^24焦耳,植物的光合做用共利用十萬分之八的能量,而人類活動總消耗能量只有百萬分之13。如何提高太陽光的利用率,而不使用化石燃料,成了現代人類文明發展最重要的課題。

[11] 木材生長所需收的CO₂與燃燒排放至大氣的CO₂相等,但砍伐、運送、加工等流程,仍需使用化石燃料為動力,所以能源生產的過程中,總體的碳排放仍有些微的淨增加。

[12] 「小規模林業工作者,或必須思考如何增加工作效率及材積生產量。」摘自《季刊大林》,日本の森林の再生

本文轉載自《環境資訊中心

延伸閱讀

>>幫青年省錢-日太陽能地產地銷,推低價電動車出租

>>20年電費全免?日本太陽能業者推「零耗能住宅」

>>水泥台灣與木質日本:在林業禁伐30年後,想像另一種可能

>>靠森林自給自足的光景:日本為什麼投入那麼多資源經營林業?


「一個人為社會付出很辛苦,但一群人就不會寂寞。」每個人都可以用自己的方式成為倡議家:

立即加入【倡議+】社團:http://bit.ly/2JtBxB6

作者文章

花蓮縣宜昌國小的資優班,近年教學主題圍繞著海洋,帶著孩子賞鯨、海泳,也「從小」親...

小學生是「環保顧問」-築起東台灣的無塑夜市

2021/09/22
圖/Unsplash

中年停止進步? 不,50+靠「行動支付」全聯買菜

2021/09/22
運動帶給富邦的感動與力量,遠遠超越勝負、超越獎牌,這是富邦一直追求的正向力量精神...

敢夢生態圈/陪你把夢想放大 正向影響力成就每一位孩子的可能

2021/09/18
創立逾10年的茂林畜牧場啟動轉型,負責人林智傑將家族事業轉做蛋農,專注於動物福利...

別吃血汗雞蛋-貨架上「保障雞權」的台灣蛋農!

2021/09/17
農委會林試所開發木炭盆栽,化腐朽為神奇。圖為栽植小天使蔓綠絨的相思木炭盆栽。 圖...

林試所讓「廢木」變絕美盆栽,還能淨化空氣

2021/09/16
美國總統拜登。 美聯社

「2030年前,航空碳排降兩成」-美國怎麼做?

2021/09/16

最新文章

農委會林試所開發木炭盆栽,化腐朽為神奇。圖為栽植小天使蔓綠絨的相思木炭盆栽。 圖...

林試所讓「廢木」變絕美盆栽,還能淨化空氣

2021/09/16
美國總統拜登。 美聯社

「2030年前,航空碳排降兩成」-美國怎麼做?

2021/09/16
根據最新研究,空氣污染使全球數十億人的壽命縮短了足足六年。 圖/Unsplash

研究:空汙致人類平均減壽2.2年, 比抽菸還慘

2021/09/15
冰島一座煉石術工廠8日開始運轉,它可以吸取空氣中的二氧化碳,並將之化成岩石。 圖...

把CO2變石頭-冰島煉石工廠,把4千公噸CO2石化

2021/09/15
「湛鬥機2.5」的船體長大近一倍、重量減輕,採用電動螺旋槳、機電與通訊系統升級、...

海上AI掃垃圾升級 「湛鬥機2.5」-為海洋湛藍而戰

2021/09/13
義大利B型企業,專業髮品特芬莉(Davines)推出洗髮餅,為關心環境的永續消費...

「產品變輕」是偷工減料嗎?其實是減碳的有效手段

2021/09/11

回應

Top