03
July
尼卡專欄

100%使用再生能源VS 全時無碳電力(24/7 CFE):差異何在?

 

太陽神電力電業經營組 曾禹傑

    在綠電市場打滾多年的人一定都有聽過國際上知名的倡議組織RE100,顧名思義,RE100意旨「100%使用再生能源」,是由氣候組織(The Climate Group)及碳揭露計畫(Carbon Disclosure Project, CDP)2014年所提出的國際再生能源倡議,呼籲各國企業共同守護自然環境,使用100%綠電,減少碳排放以及環境污染,以因應全國氣候變遷問題。加入RE100的會員,必須公開承諾於2050年前有階段性地達成100%再生能源之目標,並提報逐年使用綠電的進程。

 

 

   然而,負責制定溫室氣體排放盤查議定書的重要機構世界資源研究所(WRI)卻在去年(2022)發起24/7全時無碳電力(24/7 Carbon-free Energy ),其理念是,每週7天、每天24小時(24/7)使用100%無碳電力。

 

   究竟國際上所稱的100%使用再生能源與24/7全時無碳電力(CFE)兩者有何區別?為何已經有了RE100,WRI還需要另外提出了全時無碳電力的概念呢?事實上,RE100也許和你我的相像有些許落差,而全時無碳電力比RE100的標準更高,更難以達成。

舊典範:100% 再生能源,又名 RE100

 

   大家聽到RE100,自然而然就會想到100%使用再生能源,但究竟要如何100%使用再生能源,以物理上來說,再生能源有間歇性發電的狀況,例如太陽能發電只能在有日光的時間發電,風力發電只在有風的時候發電。另一方面,用戶用電實際上的用電狀況,每天24小時都有不一樣的用電型態,當企業用電時,如果再生能源沒有發電,代表這段時間企業其實是使用電網上的灰電。反之,當再生能源發電時,企業沒有用電,代表這段期間再生能源只能注入電網,但企業也用不到,這樣要如何100%使用綠電?

 

   本文嘗試以圖示來呈現發電與用電媒合的可能情況,橘色曲線為太陽光電發電曲線,另外,綠色曲線為用戶用電曲線,兩者共同交集的區域,才是使用綠電的區域。以下圖為例,因為太陽光電夜間不發電,用戶夜間的用電就必須是電網中的灰電,自然也就無法達成100%使用綠電。

此為電力供需媒合示意圖,依此圖之概念,只要發電曲線無法100%含蓋住用戶用電曲線,用戶就無法100%使用綠電(圖片來源/本文製作)

   但Google早在2017年就已經對外宣稱全球的辦公室跟資料中心達成100%使用綠電的目標,這又是如何做到的呢?

 

   首先,以時間軸來看,Google其實是以一整年度的綠電採購量與用電量是否相等,來計算是否100%使用綠電。意即Google採購綠電來源的瞬間發電量與用電量並不需要隨時相等,但年度發用電量必須相符。實務上,當夜間太陽能未發電時,Google仍持續使用灰電,既然已經使用灰電了,Google又如何能宣稱其全年度的綠電採購量等於用電量呢?

 

   這邊要提到一個概念,叫再生能源憑證(Renewable Energy Certificate,REC)。國際間,綠電電廠每生產1,000度綠電,就會核發一張憑證。台灣的再生能源憑證(T-REC),也採取這種做法。電力與憑證其實是可以分開來看,憑證可以代表綠電「環境效益」的價值。將綠電跟憑證同時賣給使用者,就是「電證合一」;將綠電、憑證分開來賣,就是「電證分離」。透過REC的方式可將再生能源電力及其環境效益分離,有助於讓再生能源發電業者彈性銷售再生能源電力及憑證,並強化再生能源電力的環境效益的流通性。因此,Google並非真的去購買別人使用的綠電,而是去購買代表綠電「環境效益」的REC,來宣稱100%使用綠電。

 

   儘管REC制度的設計為支持再生能源發展跨出良好的一步,也讓企業可以對外宣稱所用的電都是再生能源,但這也意謂企業仍然可以部分或全部使用當地電網的灰電。這種「電證分離」下的REC在衡量發電與用電時,不考慮時間與地點因素。例如,一家公司可以向美國德州的風力發電業者購買REC用於該公司位於美國加州的營運場所,但實際上該營運場所仍使用加州電網中的電,而這度電是來自於各種發電組合而成的灰電。

 

   最近相關研究顯示,依賴購買 REC來抵消用電力碳排的公司可能高估了REC因應氣候變遷的環境效益,康科迪亞大學和愛丁堡大學的研究發現,“設定科學基礎減量目標(SBTi)的公司廣泛使用 REC,將會高估其氣候變遷調適緩解的效果”研究建議,企業在計算上科學基礎減量目標時,應該改為僅將實際二氧化碳減量納入計算。

 

   為了因應這種「漂綠」的風險(漂綠是一種公關手段,用來使一間公司或一項產品看起來比較環保,但實際上沒有真的減少對環境造成的衝擊)。目前國際上已經有愈來愈多的企業選擇承諾使用全時無碳電力(即 24/7 CFE)。

新標竿:全時無碳電力(24/7 CFE)

   24/7 CFE係透過每小時匹配發電和與用電來解決與REC相關的「時間」和「地點」問題。致力於實現 24/7 CFE的企業將著眼於從距離用電地點較近的電廠來購買再生能源,甚至以自建太陽能或風力發電或者搭配儲能,自發自用。所謂較近的地點,也可以解讀為在企業相同電網系統購買綠電,以台灣為例,較近的地點並不限於Google資料中心所在地彰化,因為整個台灣是單一電網,所以全台的再生能源均符合所謂「地點」上的要求。無論如何,24/7 CFE已將重點從透過REC抵消碳排放,轉向充分考量時間和地點下的綠電採購。

 

  依目前的發展,不僅是再生能源快速發展,儲能的技術也日進千里,大量的儲能有機會讓再生能源配合用電的時間調整釋放到電網中綠電的數量,這也讓企業不再只是簡單地購買REC,而是必須讓盡力讓每一度電都是零碳排。

 

    如前所述,儘管2017年Google已經採購了與用電量相等的再生能源,但仍會偶爾使用到「排碳電力」。另外,Google更在2021年與Sustainable Energy for All和聯合國共同發布「24/7無碳電力協定」,希望可以實現每小時、每天都從鄰近區域電網使用無碳電力,加速推動全球電網轉型。而目前國際組織,如EnergyTag已著手研究建立小時型REC的制度標準與方法論,期望能納入時間與地點相關資訊數據,以作為將來推廣採用24/7 CFE的基礎。

 

    事實上,目前全球各主要國家均已邁入了以達成淨零碳排為目標的大淨零時代,從淨零碳排的角度去思考,或許就不難理解為何全時無碳電力的概念已經漸漸地在取代RE100。目前為此,市場上之所以能夠買到REC,是因為存在不需要宣稱「使用綠電」的企業或組織,這些企業實際上只需要「用電」,所以代表「零碳排」的REC可以獨立於電力使用對外銷售,但長期而言,所謂「羊毛出在羊身上」,任何國家要達成淨零碳排的責任與壓力,一定會落在所有企業或組織身上,不需要「使用綠電」的企業或組織只會愈來愈少,甚至將來也不一定能夠買到電證分離下的REC,因此,在這個大淨零的時代裏,所有的企業都必須要有所警覺,「自己的碳,最後也只能靠自己減」,應儘早籌備與因應!

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