分享本文至 E-mail 信箱

學術引用格式

MLA (點一下全選)

APA (點一下全選)

EndNote(.enw)

自己的電廠自己蓋:能源模擬RPG《2050能源模擬器國際研討會》

文/廖英凱、羅佩琪

近年來,隨著核能存廢、國際石化燃料物價波動與再生能源、節能技術和碳補存的發展,台灣的能源議題爭論漸趨白熱化。政府、公民營能源相關業者與倡議團體均試圖提出各種未來能源的規劃與理念。然而,能源規畫須考量科學面上我國先天地理資源的限制、各項技術的物理極限、環境保護,經濟面上則要考量成本比較、產業發展,並兼顧社會正義的國土合理使用等各種複雜因素;因此,發展有助於盤點各項能源供需因素的工具,量化並預估可預期的未來發展,將有助於合理的政策設計與實踐。

對此,在經濟部能源局的計畫支持下,工業技術研究院綠能與環境研究所在2013年初引進發展了「台灣2050能源供需情境模擬器」,並於2015年2月10日起舉辦為期三天的「2050能源供需情境模擬器國際研討會」。此次研討會由經濟部及英國能源及氣候變遷部(Department of Energy & Climate Change, DECC)共同指導,工研院及日本地球環境戰略研究機關(Institute for Global Environmental Strategies, IGES)聯合主辦,聚集了來自二十三國、共七十二位國際學者。研討會中除各國學者發表各國經驗與看法外,也邀請到模擬器創始者Dr. David Mackay分享模擬器的創作過程。

能源供需情境模擬器的創始者:David Mackay。

能源供需情境模擬器的創始者:David Mackay。

David Mackay是劍橋大學工學院的Regius Professor,榮獲英國皇家學會院士,同時也是DECC的首席科學顧問。在三一學院取得物理學士學位後,於加州理工學院取得計算和神經系統博士學位。主要研究貢獻為機器學習、資訊理論與演算法。他也同時致力於教育方法發展並關心非洲開發狀況,關注與推廣可持續能源(Sustainable Energy)。他所領導建置的英國能源供需模擬器(The DECC 2050 Pathways Calculator)詳細列舉並量化了能源的供給面和需求面的各種因素,以及各種因素在未來的發展趨勢。

以離岸風力和核能為例,模擬器中分別假設了四個不同的級別,大致可解釋為:不發展、一般發展、積極發展、排除設置障礙(自然或人為因素)積極發展,在這四個級別之下,到2050年時英國的離岸風力發電量會有0至929TWh/y的差別,而核能則會有0至1025TWh/y的差別。同時,模擬器也根據DECC的調查,分別敘述不同級別發展可能遇到的瓶頸與限制,例如價位高昂、占地面積過大、排碳量與空汙,以及核廢料處理等問題。Dr. Mackay認為透過這套模擬器來提供事實並量化規模(scale),且避免形容詞、避免推廣特定政策或解法,將能幫助使用者很清晰地理解能源供需的各種選項,並輕易地自行設計各種未來能源情境。

然而,在模擬器的建置過程中,也遭遇到許多挑戰與阻礙。由於模擬器的參數來自龐大能源領域各個公民營組織或部門,因此需取得各方共識與信任、克服反對意見的內部阻力;而各參數的高低設計又會引發許多相關單位的辯證,以及擔心引發爭議或誤解而反對等政治因素。因此在模擬器的設計中,需要逐點檢視各數據,去除與修改可能爭議的項目,才得以問世。

Dr. Mackay表示,這套模擬器仍有許多改進的方向,例如更好的視覺化呈現方式以便於民眾使用;更精細地從國家尺度縮小至地區尺度,從以年為單位的時間縮小至以小時為單位的時間,以此更加掌握太陽能與風力的不穩定特性並更精確地估算各地電力供需與調度。目前也積極推廣到各個國家,幫助各國建立能源供需的預估工具,最終建置全球型模擬器來協助人類維護一個更永續的生存環境。

以David Mackay所發展的模擬器為基礎,工研院綠能微調設計並導入適合台灣環境的各種參數。綠能所胡耀祖所長表示,工研院憑藉多年所累積的技術資料與研究成果,例如台灣各地地熱蘊藏量與開發潛能、離岸風力發展的海象探勘結果與發電量預估、工商業與住宅節電成效與技術發展願景等,共納入130項低碳能源供需技術。此外,我國所開發的模擬器也刻意分開計算電力結構中台電系統與全國系統的供需狀況,以對我國複雜的環境與人為條件能有更簡潔明瞭的理解。這些經驗不僅受到創始者David Mackay的肯定與推薦,目前新加坡、紐澳等國也都參考台灣的發展經驗來開發自己國家的能源模擬工具。

台灣能源供需情境模擬器的團隊核心:工研院綠能所胡耀祖所長。

台灣能源供需情境模擬器的團隊核心:工研院綠能所胡耀祖所長。

除了技術上的在地化,「台灣2050能源供需情境模擬器」還新增設計了卡通化的遊戲版本,讓更多民眾能輕易使用這項工具來促進討論,上線至今已經累積收集超過七千筆的未來能源規劃建議。工研院也邀請了二十餘位高中學生參與研討會,請他們分享模擬器的試玩心得,以及自己心目中未來合適的能源供需規劃。

近年來,公民社會對政策的主導性大幅增加,能源政策的主導權也勢必將由政治人物、財團與倡議團體轉移至真正的大眾身上。然而,無論群智群策的浪潮會帶我們走向能以審議民主探討核能爭議的英國,或是如全國能源會議般以公民參與之名的集體抓狂,這都需要仰賴資訊的充分揭露與傳播,才有可能在事實認定的基礎上做難解的價值判斷,終而形成可以實踐並共同承擔的政策。相信「台灣2050能源供需情境模擬器」的發展,能成為能源議題討論的共同基礎,幫助我們做出一個跨世代的決定。

【場邊花絮】高中生這樣說:「非核之後,然後呢?」

研討會上,點綴於各國專家、國內官員及學者間,有一群稚嫩年輕的臉龐特別引人注目 ── 工研院本次也邀請了高中生進行《2050能源供需情境模擬器》拆箱試玩。筆者隨機攔截了武陵高中的沈祐德同學、新竹實中嚴一同學,來聽聽「2050年時活著的機率最大、最需要承擔能源選擇後果」的年輕人第一手體驗文:

左為武陵高中沈祐德同學,右為新竹實中嚴一同學, 兩位受邀在本次研討會上分享操作《2050模擬器》的心得。

左為武陵高中沈祐德同學,右為新竹實中嚴一同學,
兩位受邀在本次研討會上分享操作《2050模擬器》的心得。

Q:請跟PanSci分享試玩《2050模擬器》的感覺?(傳說中的老梗記者提問法)

以往討論能源選擇總覺得抽象,但如果描述發電量多少千瓦又太繁瑣,在《2050模擬器》中,透過刻度量尺,視覺化所有攸關能源的變因,讓每個選擇的因果關聯變得很具體。而在模擬器的進階版中,每個變因被拆成具體四個不同情境,每個情境都有提供詳細的假設及數據資料,資訊量相當豐富。

(編按:嚴同學說每一個情境的資料他都有看完!工研院開發團隊聽到應該會感動落淚哪..)

Q:在試玩過程中,你跟你的團隊在王國裡選擇哪一種能源政策?

我們組當時認為溫室效應最有立即性危機,因此選擇「低碳」方針,降低火力、貫徹節電,並用綠能跟核電填補電力空缺。但選擇後,也會發現除了二氧化碳排放量,還有GDP、電價、利害關係人觀感等重要指標要考量,例如使用綠能會讓電價高漲、使用核能NGO會反彈等。

Q:問個比較刺激的話題。自己在遊戲中做了實驗後,回頭你怎麼看國家目前的能源政策和民意,例如「非核家園」的目標?

政策本來就必須協調到民意。台灣民間對核電的恐懼感、地震帶所加深的危機感、核廢料放在蘭嶼無永久解……這些都是存在且必須面對的事實。但或許我們可以進一步思考:「不要核電,然後呢?」

在玩《2050模擬器》時我們發現,不要核電後如果用綠能,電價會以驚人的速度跳漲;返回來使用火力,飆升的則變成碳排量……但終究是要做一個選擇,我們不能只說不要這個、不要那個,而避談到底想要 / 能要什麼。

研討會上,其他高中生組別用行動劇呈現環保團體、民眾、官員、學者、產業 在能源議題上的不同立場與訴求。

研討會上,其他高中生組別用行動劇呈現環保團體、民眾、官員、學者、產業
在能源議題上的不同立場與訴求。

雖然沒辦法完全反映現實狀況,但《2050模擬器》作為一個參考工具可以看出制定政策的困難、須顧及面向的多元 ── 能源政策沒有絕對的正解,端看政府的目標跟方針,剩下的就是正視並承擔選擇後的結果了吧!

關於作者

廖英凱

非典型的不務正業者,對資訊與真相有詭異的渴望與執著,夢想能做出鋼鐵人或心靈史學。