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100% 再生能源神話

2018/11/23 — 19:11

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風力、水力、太陽能就能供應全球 100% 能源,那是比天堂更美好的夢想。

想不到,已無甚科學公信力 [1] 的 Mark Jacobson「夠薑」在台灣公投前夕將「100% 再生能源能撐起美國」的神話送來台灣,試圖影響選民以夢想代替現實,廢掉現成的潔淨核能,將空污和電力供應的困局全數交託給再生能源。

四年前 11.11 我已寫過 《100% 再生能源的現實》(那時《主場新聞》已去,《立場新聞》未來,我和一直義務工作的 Alan 繼續在個人網頁分享環保科學),文中的重點是:

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「能源大師 Vaclav Smil 指出,歷史上能源轉型都需時最少大半個世紀 [2](詳見拙文《100% 再生能源的現實》)。全球各國投資了萬億計的資源在現代能源基建,要廢立並進轉型到再生能源,不是極端環保人士說『現在就要 XX 歸零』那樣容易。日本和德國在再生能源未及補上之後關閉核電,後果是即時增加碳排放總量。雖然核電對低碳未來不是那麼重要,仍要問,即時以增碳的代價廢核是否必要之惡?不尊重現實的進程,是不能作出最優 (optimal) 的決擇的。」

四年後,全球未能開始減排,除中印繼續大量興建煤電廠之外,再生能源大國如德國亦因以石化能源取代廢核所需而在減排交白卷。因此,一直反核的科學家監察組織 USC [3] 最近轉向,呼籲不要廢核,以保持目前最成熟穩定的低碳能源;聯合國氣候組織發表最新《IPCC 全球升溫 1.5°C 特别報告》,更清楚表明各種減排進路,都建基於核能以倍數增加的角色(圖見文末)。

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Mark Jacobson 的 100% 再生能源夢想未能廣受學術認同,有種種原因,除了 Clack 等 21 名科學家正式發表的學術質疑之外 [1],對於關心能源議題的有識大眾亦顯然有問題。如前面所述,能源轉型需時以世紀計,但人類必須在數十年內大幅減排以保升溫不逾危險線;因此,將人類存亡悠關的全球能源轉型寄望在徹底顛覆全球現有基建的 100% 再生能源,既是時不與我,而所需的資源、政治意志以及全新技術都如已故劍橋能源大師 David Mackay 所形容,是 hot air,空中樓閣 [4]

David Mackay 去年病逝。離世前表示一直不願為任何能源組合作說客,但有感時不與我(個人或全球暖化?),在離去前一週與 Mark Lynas 的訪談中表示,將會直言。幾乎可以肯定,若教授今天健在,只需他的招牌「揮手數」,就可以指出 Mark Jacobson 夢想和現實的鴻溝有多深。MacKay 在遺作《Sustainable Energy - Without Hot Air》[4] 指出,若以 100% 再生能源供應英國,所需太陽能版面積大如英國 [5]

Mark Jacobson 的 100% 再生能源夢想難以實現,主因是風能、太陽能為低密度、間歇性的能源,除了大規模佔地之外,更需要大量後備能源。在 Jacobson 的夢想中,近年已因環保等問題已無空間發展的水力發電,能奇蹟地增產數十倍 [5],並能隨時在無風密雲的日子隨時頂上。Jacobson 的勇氣,除了毛澤東的大躍進,無人能及。

為甚麼 Mark Jacobson 的假想只用風、太陽和水力,堅決不用同樣無碳排的核能、碳封存以及生化能源?後兩者我認為絕對有理,但他受根深蒂固的反核意識形態左右,無視科學家「減碳急不容緩,任何可行方案都必須運用」的共識 [3]。當意識形態混入學術研究,就和政治密不可分;Jacobson 和反核人士如魚得水,相濡以沫。就如最近,香港綠色和平一方面借用 IPCC 最新報告為其議程「告急」,但無視當中核能擔當的角色與其核心價值有矛盾,另一方面,熱切地分享 Mark Jacobson 的 100% 無核再生能源的神主牌,繼續反核。

綠色和平建基於反核,選擇性地採納科學家的言論,科學撚可以理解,未能寬恕。但朱凱廸議員亦急不及待分享 Jacobson 為台灣反核站台短片,而未有指出其科學上的爭議性,作為一直投他神聖一票的選民,我感到失望。正如我們哲學版博客所言 [6]:「輕信不思考 毫無道德可言 」(Believing without evidence is always morally wrong)。容我借「以核養綠」發起人黄士修的理念向環保人士進言:「環保的手段過了頭,就會損害了環保的目的,所以以核養綠的綠,我們一開始就主張,真正要追求的是生態環保的綠。我們要養的是再生能源的持續性,而不是再生能源業的口袋。綠能無論是核能還是再生能源,都只是一個手段,目的才是重點。」

最後,給大家一個貼士:正如黑社會也有愛國,科學家個人信仰不代表科學共識。不要忘記,當年充當 Merchants of Doubt,為煙草業提供「科學疑點」的科學家,以至否定全球暖化的死硬派,都身為頂級大學教授,不少是出於冷戰時代的意識形態而違背良心,更多可能是「真心膠」,以 tunnel vision 看世界。Jacobson 的史丹福教援身份讓他輕易進入權力中心,影響全球能源政策,但科學並非由身份推動,名校背景並不會為 100% 再生能源神話增添科學公信力。

圖一/《IPCC 全球升溫 1.5°C 特别報告》圖片,詳細解釋各種減排進路,都需建基於核能以倍數增加。

圖一/《IPCC 全球升溫 1.5°C 特别報告》圖片,詳細解釋各種減排進路,都需建基於核能以倍數增加。


1. Mark Jacobson 的 100% 再生能源論文發表後,受到各方質疑。一群知名行內科學家向同一學術期刊投稿,經過一年的同儕評審,去年正式發表論文 (C. Clack et al, "Evaluation of a proposal for reliable low-cost grid power with 100% wind, water, and solar". PNAS, 2017),指出 Jacobson 的研究存關鍵性的謬誤;Jacobson 在同刊物同期發表詳盡反駁之餘,更一反學術常規,以 “4 Reasons Nuclear and Fossil Fuel Supporters Criticising 100% Renewable Energy Plan Are Wrong” 為題在其它刊物中傷批評者,更稍後更向論文團隊提出誹謗訴訟,要求巨額賠償。
2. Vaclav Smil, The Long and Slow Rise of Solar and Wind: the Great Hope of Quick and Sweeping Transition to Renewable Energy is Wishful Thinking, Jan 2014.
3. 《監察核能科學家組織首次明確表態:減排急不容緩 核能不可或缺》 /立場新聞; 2018/11/16.
4. David JC MacKay. "Sustainable Energy - Without Hot Air". 2009. 網上版免費下載。
5. "Britain consumes energy at a rate of about 5000 watts per person, and its population density is about 250 people per square kilometre. If we multiply the per capita energy consumption by the population density, then we obtain the average primary energy consumption per unit area, which for the UK is 1.25 watts per square metre. This areal power density is uncomfortably similar to the average power density that could be supplied by many renewables: the gravitational potential energy of rainfall in the Scottish highlands has a raw power per unit area of roughly 0.24 watts per square metre; energy crops in Europe deliver about 0.5 watts per square metre; wind farms deliver roughly 2.5 watts per square metre; solar photovoltaic farms in Bavaria, Germany, and Vermont, USA, deliver 4 watts per square metre; in sunnier locations, solar photovoltaic farms can deliver 10 watts per square metre; concentrating solar power stations in deserts might deliver 20 watts per square metre. In a decarbonized world that is renewable-powered, the land area required to maintain today's British energy consumption would have to be similar to the area of Britain." From David JC MacKay. "Solar Energy in the Context of Energy Use, Energy Transportation and Energy Storage". (2013)
6. 《輕信不思考 毫無道德可言 Believing without evidence is always morally wrong》/2018/11/16.

(標題為編輯所擬,原刊於作者 Facebook

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