（Source：www.boell.de/en）
分散式能源開花結果
【撰文／姚嘉洋】
美國在全球各國的能源政策中，算是相當積極，
環境永續與節能減碳等，在歐巴馬總統任內一直都是重要的議題，
但因為各類能源發電技術不斷突破，也使得美國開始發展了分散式能源，
進而出現了社區太陽能的商業模式。
放眼全球各國能源政策，美國的能源政策動向一向是全球極為重視的面向之一，像是太陽能在美國境內的發展極為快速，卻由於來自中國大陸的低價搶市，衝擊美國當地太陽能業者，進而造成中美之間的貿易大戰正式上演。
就能源來源而言，像是石油、天然氣與煤碳被視為重要的傳統能源來源，另一塊就是大家所熟悉的再生能源，像是風力、潮汐與太陽能等，近期更有所謂的生質能源，也出現在能源產業裡面，其未來發展也值得觀察。
先前就有國外媒體報導指出，美國總統歐巴馬為了推行綠色能源政策，被美國境內二十四個州政府聯合控訴，歐巴馬的能源政策大幅超過了其法定權力，此一舉動有違反美國憲法之嫌。此外，美國加州也是全球碳排放量的主要地區，因此近年來亦強力推行節能減碳政策，但一政策亦受到不少商業組織（如加州商業總會便是一例）的反對，主因在於其減碳標準過於嚴苛，一旦推行，將立即衝擊到現有的就業人口。
但另一方面，在國內推行再生或是潔淨能源，對於美國來說，可以提升能源自給率，同時增加國內的就業機會。這也連帶影響到中東對於美國的戰略地位將能有效降低，美國就能降低在中東的戰略部署進而減少龐大的軍事費用。2013年，歐巴馬總統針對氣候變遷發表演說，其方向之一，也有意將美國境內的潔淨能源技術外銷其他的開發中國家，以全面降低全球的碳排放量。
可以看到的是，不論是中央是州政府在再生或綠能政策的推廣上，雖然有不少斬獲，但如美國總統歐巴馬也面臨訴訟的情況下，其政策推行多少都面臨了傳統產業或是其他因素的阻礙或是反彈。 
圖1 美國總統歐巴馬大力推行減碳政策，在過程中，受到不少阻攔。（Source：www.upworthy.com）
天然氣成能源產業新寵兒
不過，話雖如此，美國在再生能源政策的推行上，仍有許多次領域獲得了不錯的進展，其中之一就是天然氣。
天然氣雖然是我們所熟知的能源項目之一，但由於它本身被喻為化石能源中最清潔的能源，相較於石油與煤碳在燃燒所排放的二氧化碳，天然氣明顯低出許多。舉例來說，若用於發電的情況下，天然氣的二氧化碳排放量與煤碳相比，天然氣可降低約60%。此外，天然氣與太陽能或是風力發電相較，相對不受多變的天氣所擾，在諸多競爭優勢皆相當明顯的情況下，天然氣儼然成為新一代的能源新寵兒。根據國際能源署（IEA）所發佈的《世界源展望2014》的數據顯示，自2014至2040年，全球天然氣的需求將成長50%以上。而在去年，美國能源局也開始提倡天然氣輸配基礎建設現代化改革。在今年十月份，美國亦有核能電廠因天然氣的發電成本較為低廉，在成本不敷支出的情況下，最後以關廠作收，此一言論來自於美國紐奧良的Entergy公司。該公司也指出，該州的州政府與區域政策均支持天然氣與再生能源的發展。 
圖2 天然氣在美國，不論是在產量或是消耗上，皆屬於全球前段排名之列，不難想見美國對於天然氣有著不小的期待。（Source：www.theenergycollective.com）
風力發電持續成長
至於在風力發電，美國同樣也不遺餘力，早在1980年代，美國加州就已經開始發展風力發電，不過在當時，風力發電因為發電效率不彰與氣候多變的等因素下，在發展上備受限制，但風力與太陽能相同，都是屬於用之不竭的天然資源，到了環保意識抬頭後，風力發電在全球各地才又開始繼續發展，根據美國能源局的統計，自1999年到2014年，美國的風力發電量已從2,472MW成長至65,879MW，而德州也取代了加州一躍成為美國境內風力發電量最大的區域。
分散式能源降低管理維護成本
從過去的歷史背景與現況來看，其實不難想見美國加州在全國再生與潔淨能源發展上，佔有關鍵角色。即便到現在，諸如太陽能與風力發電，仍然還是會面臨氣候變化不定造成電力供應不穩的狀況。但近年來相關技術的突破，使得這方面的問題已經獲得有效解決，也使得電力來源的種類相較於過去來得分散許多，所以加州政府正致力於分散式能源（Distributed Energy Resources；DER）的發展，它涵蓋了小型電廠（包含太陽與風力發電等）、儲能、需量反應與熱電系統等。
加州政府在新減碳計畫中分為兩大部份，首先是降低50%的石油燃料使用，而就是此點，使得當地的商業組織同聲反對。其次就是自2016年開始，再生能源發電的比重與建築能源效率皆要提升50%，此一目標要在2030年完成。分散式能源相較於傳統電源更能接近需求負載，換言之，各區域的電力供需平衡，無需經過既有的輸配網路來負責，相對的，對於該輸配網路就不會造成負擔，自然省去不少維護費用，電力傳送上也能避免不必要的損耗，此種作法頗符合智慧電網的精神。
圖3 由於美國的再生能源政策奏效，所以也就衍生出了分散式能源的概念，這種概念恰好與智慧電網無異。（Source：www.ottawarenewableenergycoop.com）
德州太陽能電價合約回饋制
位於德州奧斯汀的Green Mountain Energy公司於2013年九月開始啟動「SolarSPARC」太陽能光電發電專案。該專案以每月2000度電的家庭類型簽訂一年的購電合約，固定單價每度電為14.9美分，這與德州的平均電價每度電11.46美分還來得高，但一專案在當然仍然受到許多用戶的歡迎。而該合約內容中，也載明每個月所收到的金額用於當地所設置的太陽能發電設施上。此外，該公司也採取回饋機制「Solar Credits」 ，鼓勵用戶簽訂更長的合約時間，隨著年限時間拉長，回饋給用戶的回饋金也會愈高，當到了第六年時，最高可獲得121美元。
對於美國來說，由於電力市場是屬於激烈的自由競爭機制，從此一案例來看，不難看出用戶可以自由選擇電力是何種來源與資費方案。
再生能源的發展時間相對較晚，
再加上美國的電力市場本來就是自由競爭機制，
在諸多背景因素的加乘下，就形成了分散式能源。
這種概念，其實就與智慧電網的精神無異。
分散式能源帶來的「社區太陽能」模式
根據美國國家再生能源實驗室的統計，至2014年9月為止，全美一共有64個社區太陽能系統，合計輸出功率達40MW。
社區太陽能近期開始受到美國諸多開發商的關注，主要的理由在於，美國近年來不斷努力發展再生能源，使得既有的輸配電網無法有效涵蓋，再加上如風力與太陽能電力本來就有不穩的問題，所以就衍生出離網或是微電網的概念，以當地發電、當地使用為原則，來達到自給自足，這種模式就發展出獨特的商業模式，讓當地社區與開發商洽談所需要的電力資費，由開發商來打造當地社區的電力系統，同時也與當地電力公司簽訂相關合約。
但是，在社區當中，也並非每個住戶都有能力可以享受太陽能發電所帶來的好處，像是資金不足或是所處環境無法建置太陽能發電系統，都有可能是原因之一。所以為了能讓所有住戶都能享受其好處，該社區便以「合作社」的型態，整合社區內的資源，以合作社的名義與開發商洽談合作，以打造所需要的電力系統，而合作社也必須扮演監督之責。
社區太陽能最大的優勢便在於，當地住戶、系統開發商與當地電力公司可以形成「三贏」的模式，住戶無需維護發電設備，長期來看也可以迴避電價上漲的問題。開發商則是對應當地社區，所以可以形成發電量最大的規模經濟，同時降低發電與系統建置成本。而電力公司則是可以降低當地電網輸配電的調度成本。以美國的亞歷桑那州為例，其社區太陽能的經營模式，就是採用合作社方式來進行。佛蒙特州同樣也有社區太陽能，只是就當地社區並未組成合作社，但同樣能享受到其益處。
結論
可以確定的是，再生能源的發展仍要當地政府的推動才能成形，而美國近年來的能源政策，表面上雖然以太陽能、天然氣與風力發電等主要方向，卻也讓分散式能源成為美國能源產業的重要議題。因應各國當地文化與民情不同，分散式能源可說是屬於美國當地獨特的系統架構，進而衍生出「合作社」類型的社區太陽能商業模式。在可以預見的將來，美國在不斷因應減碳議題的前提下，其能源產業也將走向屬於特有的文化。
【全文刊載於《CTIMES雜誌》2015年12月號】-- CTIMES粉絲團】
