
AI 與電動車崛起用電量遽增 最佳綠能電力來源為何?
2008年加密貨幣挖礦淘金熱潮爆發,2016年全球的電動車銷量爆發,2022年 ChatGPT-3 橫空出世引爆 AI全面應用熱潮,極為耗電的電腦晶片與電動車因應所謂的氣候變遷、 全球氣候暖化、減碳議題,最佳的綠電選項是甚麼?

在二戰尾聲,美國得到情報德國納粹集結科學家們要研發一種毀滅性極大的武器要用來對付同盟國,美國國防部找來歐本海默組織所有在美國的科學家涵蓋理論物理、化學、冶金、炸藥、電子等領域的專家學者在新墨西哥沙漠建造一處秘密研發原子彈的單位-曼哈頓計畫。在歷經4年的研發後製成兩顆原子彈,一顆以鈾235為核心-小男孩,一顆以鈽為核心-肥仔,是人類首次使用核分裂原理製成極大毀滅性武器。後續發展成核能發電,在當時從政府到民間莫不對核能的發電寄予厚望,能完全取代火力發電提供潔淨的電力供應。但是核分裂後的燃料棒仍殘存大部分的放射性元素,最好的處理方式是掩埋個10萬年,讓輻射降到安全的程度。所以科學家意識到核分裂發電的嚴重問題,開始轉向認真研究核融合發電的可能性。
理論上核融合一旦開始,只要持續供應燃料 (目前使用氘及氚), 所產生的核輻射量很小,也不會有增生的強烈輻射的元素,沒有核廢料的問題。科學家猜測,核融合的整個過程,就如同懸在天空的太陽,氫因高壓高熱開始融合變成氦,融合後釋放大量的電漿,只要有足夠的氫,融合的過程就會持續不斷地下去。只要能將熱能轉化成動力推動發電機,就可以有無窮無盡的”潔淨“電力輸出。理想很豐滿但是現實很殘酷,從1945到2023年目前為止,完全沒有一台淨輸出大於0的核融合反應器,能持續輸出不管是甚麼型態的能源。最近一次表現異常精彩的是美國勞倫斯利爾摩國家實驗室在 2022年12月使用192個高能雷射光束同時照射在活頁紙孔動大小的氘與氚燃料球上,192具高能雷射輸入 2.05MJ 的熱能引發燃料球的氘與氚融合,釋出3.15 MJ 百萬焦耳的能量。但是驅動 192 具高能雷射的電力就需要 300MJ。核融合發電的實際運轉可能還有一段長路一走。

歐洲先提出風力發電的概念並付諸實踐,發展出超巨大的離岸風力發電風場。但是對鳥類不友善,對環境景觀也很礙眼。同時葉片運轉時會產生擾人的低頻噪音,風力過強時也不能啟動。安裝成本也非常昂貴。如果豎立在台灣西海岸上會變成戰略上容易被攻擊的目標。不是一個長遠可以佈署的綠電選項。
氫能燃料電池? 不予討論,因為實在是一個愚蠢的主意,除非鋼鐵廠在煉鋼時順便產生氫氣,並且有一個完整蒐集裝瓶派送氫氣的系統。否則就是一個輸入能源大於輸出能源的無效循環。
太陽能發電,如果電力轉換率大於30%就是一個好主意。但是會佔據大量的土地,除非能改良成太陽能板像是雨傘一般,可以收起展開,立在30公尺的高塔上,佔據土地的面積最小化,加上防風、防地震、防雷殛的設施。這一點在工程層面上是可以容易解決的。唯一缺點,太陽下山後就不能產生電力了,需要昂貴的電池來儲存電力。這應該是一個很好的商機,大型高塔雨傘型台陽能版,加上儲能電池系統。
至於地熱發電,清水地熱發電站在2021重新開張,可能是改良技術,使用過的廢水重新注入地熱層,所以能夠再啟用發電。但是要能大規模發電還需要克服地質探勘與鑽孔技術上的挑戰。目前全台灣的地熱發電量不到5Mkw。
結論是目前沒有一個完美的綠電發電方式,只能靠風力,太陽能暫時度過新科技發明的那一天到來。
※版權所有,歡迎媒體聯絡我們轉載;登錄本網按讚、留言、分享,皆可獲得 OCTOVERSE 點數(8-Coin),累積後可兌換獎品,相關辦法以官網公布為準※