永续未来:从德国绿生活六大提案开始
作者:刘光莹
2018-03-22
摘要:迈向永续的路,绝非康庄大道,而是在错误中学习,崎岖前行。唯一能确定的是,没有回头路。

在德国,能源转型早已不只是政策,更成为生活方式。要发展、更要永续,已经深植在新一代德国人心中。“在汽车领域,未来20年看到的变化,将远远超过过去130年的发展,”德国联邦外贸与投资署资深经理斯凡特说。

对50多岁的汉堡经济促进局国际部主任马兴汉(Stefan Matz)来说,现代人对交通的想象完全不同了。“我年轻时,每家都有车,现在我3个儿子都开车,但都没有车,爱用共享汽车,”他说。

车愈来愈多,新问题需要新解答。德国新创CleverShuttle以科技推动共享,致力零排放、用再生能源,降低环境冲击。不只电动车,汉堡再生能源协会经理多瑟说,氢燃料车的讨论,也渐成主流。

德国今年最大挑战,还要洗除“全球最大褐煤电力生产国”的丑名。

这将影响两万多个工作机会,但废煤的决定已箭在弦上。此外,德国已拍板在2022年告别核电,但如何好好说再见?核电厂的退役工作得从长计议。

迈向永续的路,绝非康庄大道,而是在错误中学习,崎岖前行。唯一能确定的是,没有回头路。 

1 核电退场  

退役长期抗战机器人助攻

核电厂退役作业复杂,所需时间与电厂寿命相当。退役与退役中有近20座经验的德国,以技术提高效率、减少核废料,更考虑到工人的心情,值得正进行核电厂退役的别国学习。 

2019年,各国将面临全新的挑战——核电厂退役。

由德国经验可以看出,核电厂退役是高度专业且重要的工作,需要缜密规划与各单位高度配合。

德国具有丰富的核电厂退役经验,从30年前两德统一起算,德国已退役与退役中的核反应堆就有近20座。而位于西南部巴登符腾堡的卡尔斯鲁理工学院(KIT)核电退役研究中心,则是德国最大的此类研究机构。

研究中心主任布兰道尔(MartinBrandauer)大学开始研究核电技术,但硕士还没念完,就发生福岛核灾,原本博士班想研究新式反应炉,转而研究退役。

每次去电厂,工人会开玩笑跟他说:你就是要来摧毁我们的心血。“其实我是希望让电厂好好地走完最后一程,”他说。

他35岁就能当上中心主任,是因为德国数十年前就逐渐减核,核电老教授几乎都已退休,有很大的人才断层。

KIT核电退役研究中心建立于2008年,2014年起,与斯图加特大学及瑞士的研究单位共同建立平台,整合跟核电退役相关的学门,包括土木、混凝土、机械、化学与环境工程等专业。

退役不只涉及技术,还有社会心理层面。布兰道尔说,德国核电厂退役,主要是训练核电厂员工来进行,“要把自己摸了30年的电厂亲手拆解掉,会需要一点时间调适心情。

此外,与周遭居民的沟通也是重点。巴登符腾堡电力公司(EnBW)表示,在正式拆除前,会邀请民众进入电厂,通过工作坊与座谈会了解退役过程。

布兰道尔自己的研究领域,则偏向电厂拆除技术的精进。

举例来说,在确定反应炉体已除去辐射的前提下,他的研究室研究如何有效移除炉壁表面的水泥,如此可大幅减少放射性废料的体量。他指出,退役完成后,大约只会有2%的体量成为放射性废料,980%的钢铁、水泥块都是可以循环再利用的材料。

最新趋势,是结合数字模拟以加速进度。举例来说,以往要预估拆除时间,必须人工丈量墙壁、地板面积,繁琐费时。

但他的实验室开发出3D扫描机器人,能在电厂中移动、算出墙面与地板面积,有助估算工程时间与成本。他也在开发能同时刮除水泥墙与钢筋的机器人,以取代人力并加快速度。

退役立即面临的棘手问题,就是放射性物质处理。布兰道尔说,用过燃料棒目前都放在电厂内的中期存储场,最多40年,等最终场址确定后再移过去。

最终场址还在焦灼中,德国政府希望在2031年可以选定地点。布兰道尔说,申请许可跟建造储存空间,还要花上至少15年,预计2050年可以落成。

至于低阶放射性废料,则已选定放置于汉诺威附近的康拉德旧铁矿坑(Konrad),预计2027年会完工。

EnBW表示,核电厂退役是长期抗战,不论技术或沟通都高度复杂,还要考虑申请程序耗时,得及早进行。退役所需时间,几乎与电厂寿命相当。从德国经验可看出,良好沟通、高度透明及尊重专业,至关重要。 

2脱煤中

矿区翻身高汚染变高价值

燃煤是德国重要发电来源,更关乎就业、外汇与选票。

然而,中学生的串联,提醒了大人们:要面对环境冲击的,不是别人,正是他们这一代。

 

连月来,每周五的柏林国会大厦前,聚集上千位中学生抗议,“你们正在偷走我们的未来!”德国“改变未来的星期五”(Fridays for Future)串联,3月底首度公开呼吁政府:不该等到2038年,希望从明年开始、最慢2030年告别燃煤。

“政府燃煤退场委员会的人,平均超过57岁,全球变暖到无法挽回地步时,是我们这一代要承受大部分的环境冲击,”被德国媒体誉为“德国的葛莉塔”、15岁的柏林中学生韦瑟尔(Franziska Wessel)说。

德国近年对气候变迁的影响,感受深刻。去年夏天,德国许多大城气温近40度。农作物欠收,航运也受影响,因为太干热,莱茵河水位是史上最低。

“从中央到地方的政治人物都感受到,再不减排真的不行,”隶属德国绿党伯尔基金会的能源转型媒体主编布赫斯邦(L.Michael Buchsbaum)采访时说。

德国是欧洲排碳大国,也是全球最大褐煤(相对低劣的煤)产地。燃煤占德国发电量超过三分之一,也“贡献”了37%碳排。

为达到巴黎协议的减排承诺,德国告别燃煤势在必行。这场长期作战,其实已准备了十多年,先由硬煤(烟煤、无烟煤统称,品质比褐煤好)着手。

1960年开始,德国产的硬煤就已不符成本效益,从俄罗斯进口更划算。但为了数十万人工作机会,政府持续补贴,40多年发出3300多亿欧元。直到2007年,政府决定硬煤须在2018年退场。今年四月初,德国最后一颗硬煤送给总统,作为告别礼。

下一步,就轮到褐煤了。相对于硬煤产业,褐煤产业只有两万个就业人口,为什么争议还是很大?柏林非营利能源媒体记者韦恩尔(Julian Wettengel)指出,硬煤矿区多位于德国西部工业邦,工人重新训练或转职机会较多,但褐煤开采与发电地区主要在前东德地区,工业聚落较少,工人转职较为困难。

这两万个工作机会,却得付出高额环境代价。褐煤发电百年内对环境与气候的外部成本,是太阳光电的14倍、天然气的两倍多。“不该让没竞争力又排碳的产业继续苟延残喘,”韦恩尔说。

政治人物一边要面对学生抗议与气候变迁,同时却无法忽视选票。几个褐煤主要产区,9月要举行地方选举,观察者预估政府等到选后再公布名单,决定煤电厂与矿场退场优先级,这议题相当敏感。

褐煤开采与发电除了污染问题,还有道德争议。布赫斯邦指出,褐煤发电成本低,但德国根本用不到这些电,大多卖给周围国家如比利时。这引起许多人不满:德国不该为了卖电给邻国,以自己的环境与碳排放为代价。

布赫斯邦乐观认为,矿业的危机可以是转机。“这可能成为东德矿区翻身的机会,”他期待,政府与能源公司朝可持续方向发展,帮助矿区周遭的产业转型,从高污染转向高附加价值,因为脱煤政策不会再走回头路。

火电起家的瑞典能源公司瓦腾福(Vattenfall),旗下煤电厂几乎全在德国。他们正积极转型发展干净能源,十年前投入离岸风电,现已是全球离岸风电装置容量第二大的开发商,更投资发展氢能。

瓦腾福柏林分公司主管雍格(Alexander Jung)在研讨会上提及与柏林市政府的讨论,要在2030年前把柏林的燃煤发电机组改为天然气。他们每两个月开一次会,与会成员也包括当地NGO,及早纳入利害关系人。

向来被认为能源转型最积极的德国,也面临艰巨的减碳与民意挑战,但为了更好环境与达成国家减碳承诺,化石能源公司也得当仁不让,积极改变。 

3新交通

不用买车,共享便宜又环保

独自乘出租车太贵,有些时候却无法搭大众运输?近来兴起的共享服务,满足消费者需求,更解决道路拥堵。其中,德国CleverShuttle极具野心:全用电动车,且付给司机时薪。

 

柏林的凯特琳娜正在往机场的路上,以往要25欧元的车程,现在只要半价。因为这不是一般的出租车,而是Clever Shuttle共享服务。通过app叫车后,系统会计算不同乘客要前往的方向,让一辆车不再只专属服务一人。

CleverShuttle于2014年由3个朋友共同创办,目前是德国拼车新创的领导者。其中一位创办人霍夫曼(Jan Hofmann)原本任职于德铁公司,几年前他发现交通服务有个未被满足点:一人搭出租车既昂贵又不环保,但携带行李时搭公共交通工具又不方便。他希望能有综合两者优点的选择。

这一年来,拼车新创公司在德国大城市,如雨后春笋般冒出。例如大众汽车的Moia,以电动厢型车在汉堡,固定站点停靠;以及戴姆勒旗下的叫车软件mytaxi,都陆续推出拼车。但只有CleverShuttle,是提供点到点接送,又全用电动车。

更特别的是,他们有近60辆丰田Mirai,可能是全球最大的氢燃料电池车队。重镇就在汉堡,50辆车当中有20辆Mirai。

为何是汉堡?CleverShuttle汉堡与法兰克福区主管纳达理(ElyasNadali)说,汉堡个性开放,政府与民众都愿意尝试新事物,更重要的是,汉堡基础建设充足,在运营范围内有3个加氢站。

他们的目标是希望能减少路上车辆、零污染、零噪音、降低花费,“运用科技提供绿色的、可负担的运输选择,”他说,德国各大城正面临日益严重的拥挤问题,希望拼车能成为解决方案之一。

说是拼车,但会不会车上只有一位乘客,跟出租车没区别?CleverShuttle数据指出,在柏林有六成的车次有两位以上乘客。但这与规模有关,更多人使用服务才能有效减少车辆。

CleverShuttle的劳动雇佣关系也很特别。Uber只扮演平台,司机都是自雇者,没客人就没薪水。而CleverShuttle的司机拿时薪,车辆与乘客配对,是通过系统自动计算,能确保服务质量。

他们还有个极具野心的目标:要用百分之百再生能源为车子提供动力。目前在莱比锡与柏林都自建充电基础设施,以太阳能制氢储存再充电,纳达理的目标是下半年在汉堡兴建自有充电设施。

德国联邦外贸与投资署负责运输的资深经理斯凡特(Stefan DiBitonto)提醒,要注意拼车服务取代的是公共交通,还是私人交通。“如果拼车吸引到的是原本搭公交车或地铁的人,那对减少车辆没有帮助,”他认为,如能扩大使用规模,又让民众从私家车转移至拼车,才能改善交通。纳达理则指出,根据Clever-Shuttle在柏林的经验,发现晚上拼车叫车需求特别高,原来大部份乘客是因喝酒而不想开车,可看出拼车取代了私家车。

但他指出,现有法规架构还是比较保护出租车司机。例如CleverShuttle的司机没订单时,一定要回到停车场等待,不能在路上揽客。目前他们在汉堡只有一座停车场,预期未来会设立更多停车场,缩短客人候车时间。

他们希望先把品牌建立起来,让更多人改变思惟,拥抱对环境更低冲击的交通方式。至于在全德有许多出租车司机堵塞马路抗议这些新创交通企业,凯特琳娜则认为,只要能满足消费者需求,就是好服务。

 4新能源

绿色瓦斯,全球大咖都投资

不排碳的再生能源,须搭配储能解决方案运用。

最新思维是,把多余的风电等拿来产制氢能,可作氢燃料车动力;且最大好处是,这种“绿色瓦斯”能使用天然气的现成管道。

 

再生能源发电不排碳,但间歇性让人头痛;储能设备如电池,又有高成本与污染隐忧。德国最新尝试,是要将基础建设完备的天然气,以“绿色瓦斯”取代。

今年四月,由德国第二大电力公司RWE、西门子及诸多能源企业组成的“GETH2”计划,宣布在德国西部的埃姆斯兰(Emsland)建立“电转氢”的旗舰示范计划。

在汉堡的实验,则在8年前就开始。位于汉堡市中心,《明镜》周刊大楼对面的这座加油站有点特别:闻不到油气,因为这里加的是给氢燃料电池车使用的氢气,而不是汽油。

氢能与油车的燃料成本,何者较高?瑞典国家电力公司瓦腾福工程师雅各布森(Arne Jacobsen)说,目前加氢售价定在一公升9.5欧元,是为了比照柴油车同样里程成本。

这当然是低估,如果计入研究和加气站搭建成本,一升要20欧元才回本,但为了推广氢气,不足部分目前由政府补贴。

对能源公司来说,再生能源制氢的好处,是可用现有天然气输送管道,以再生能源产的“绿色瓦斯”,替代排碳的天然瓦斯。

但德国虽自诩造车大国,氢燃料车却落后亚洲竞争者。雅各布森说,目前只有奔驰做出一百辆氢燃料车。CleverShuttle使用的氢燃料车,就以丰田Mirai与韩国现代汽车为主。

这座加氢站为期5年、耗资15亿欧元的计划已告一段落,两年前开始,由液化空气集团、道达尔石油、戴姆勒、壳牌石油等合组的氢能移动公司(H2M,H2Mobility)接手经营。

这是全球最大加氢站业者,今年要在全德国建设100座加氢站。中国的长城汽车去年取得5%股份,成为第7大股东。

不过氢能商业化仍在起步烧钱阶段。汉堡再生能源协会对外沟通经理多瑟(Astrid Dose)认为,瓦腾福氢气站可能不会继续,因为对企业来说,获利还是关键。

她提到,除了大型电力公司,绿色和平能源合作社(Greenpeace Energy)也在研究氢储能,希望把多余风电用来电解水,转成氢储存,做社区储能。

 5未来基建

路灯变充电桩,省90%成本

氢燃料车还在烧钱,但电动车与拼车已势不可挡。

新的交通移动风景,必须配备充足的充电设施,路灯改装的充电桩已经上路。 

城市推广电动车的基础条件,是充足的充电设施。在柏林,创立于2008年的Ubitricity,因开发出与路灯结合的充电桩而声名大噪,他们先结盟英国公司,在伦敦街头路灯装上1000多个充电点。

柏林终于跟上。Ubitricity创办人帕夫利柴克(Frank Pawlits-chek)说,柏林议会经过两年讨论,终于核准该公司将柏林的1000个路灯改装成充电桩。

Ubitricity营销总监蒂勒(Alexa Thiele)说,改装路灯成充电桩的成本约1000欧元,而一般新设充电桩要1万欧元以上,再外加每月两百欧元运营成本,成本是一般的十几分之一。

但Ubitricity消费者必须自行购买特制、要价两百英镑的充电线,另付月费与充电费。用户可选择用电来源,例如再生能源。

另外,因为受限法规,路灯电压不能太高,因此改装充电桩只能提供慢充。另个柏林新创ebee也是装在路灯的系统设计,包括德国、美国与澳洲,都有ebee的身影。最大不同,就是任何充电线皆可使用。

ebee营销主管威尔汉(Peter Wilhelm)强调,他们技术核心在芯片与充电控制器,比一般设备少一成资料传输,省下成本。

此外,ebee与许多饭店与企业停车场合作设置简易充电桩,而芯片能通过智能方式动态平衡用电,避免线路超载。 

6废物出头之日

空汚扬尘,也能盖房子

在燃煤电厂完全退场之前,印度科学家想到了好办法:扬尘变建材。

这项技术让他获得发明奖,以及跨国矿产集团的投资。唯一困难的是:你愿意买单吗? 

自印度的可汗(Abbas Khan)毕业于孟买印度理工学院,拿到奖学金至德国海德堡念环境工程博士。

他发现印度的建筑用砂愈来愈少,许多包工头必须到黑市花高价买砂,还买不到,导致许多工程停摆。在亚洲,因为建设需求,每年有30座小岛消失。

42岁的可汗,研究的是运用绿色技术回收工业废弃物,3年前来到柏林EUREF创业基地,创立Zaak科技,研发出电厂扬尘再制的建筑用砂Lypors。

一举解决两个问题:造成空污的燃煤电厂扬尘,以及日益稀少的建造材料。

他说,扬尘制砂可添加在混凝土、涂料等之中,成本低、隔热、透气,重量只有一半,其他物理特性都一样,还能回收。

柏林科大研究发现,在混凝土中使用回收砂,强度是天然砂的两倍。

对所有循环经济创业家来说,发展技术不是最难,最难的是说服客户愿意使用。

可汗说,他接触了15家建材公司,只有六家愿意试用。“建材是最保守的产业,要花半年多才能说服一家公司,”他苦笑。

这几年他获得许多肯定,包括2015年获得柏林市政府颁发的创新奖,16年获得德国工业联盟(BDI)的“创意国度”(Landder Ideen)发明奖。

接下来,在跨国矿产集团力拓(RioTinto)支持下,可汗要将炼铝的废弃物,转化成可用建材。

铝土矿被加工成氧化铝的过程中,会产生有毒的红泥。Zaak下半年将在柏林建立生产线,把废土再制成建材,未来还要挑战焚化炉底渣再利用。

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