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讓電廠的空污透明

鄭重聲明
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世界衛生組織WHO統計,全球每年有420萬人因室外的污染空氣死亡,380萬人因室內的污染空氣而死亡,室內污染來自烹飪與燃料的油煙。而 State of Global Air 的報告說,空氣污染是全球第五大致命的危險源,以致每年有500萬人提前死亡,1億4700萬年的健康生命因而喪失,而發電廠越多的地方,情況越嚴重。

燃煤或天然氣的電廠,冒出來的黑煙與廢氣,無論在地面看或天上看,都談不上透明,一家非營利的AI環保機構WattTime,即將用衛星來「看」電廠排放的污染,不但讓這些排放物「透明」,而且把資料完全公開,誰都可以看得到。衛星會涵蓋多大範圍?沒有範圍,地球上所有的電廠都在監測之列,而且公佈的是即時的資料,也就此刻正在排放的情形。

空污的監測到處都有,政府的、民間的、環保團體的、電廠自己的,但各個檢測的方法未盡相同,所公佈資料的解讀各異,又時有隱瞞,導致彼此缺乏信任。WattTime以第三者的立場,用更科學的方法取得資料,用以建立公信力,消弭大家在污染數據上的遊戲。

WattTime衛星在電廠上空會「看」什麼?先是大家也都看得到的煙霧,再用紅外線察看煙囪與冷卻系統所排放的熱量,另外會偵測排放的二氧化氮(NO2),然後測出電廠的總排碳量。這些資料也可以用來導引水污染,檢測硝酸鹽與水銀的含量。

除了衛星監測取得排放資料,WattTime還做了一個動作,稱為自動排放減低(Automated Emission Reduction、AER)系統,因為知道電廠任何時間排放的情況,所以經過機器學習,可以知道電廠以及輸電網什麼時候排放的廢氣最低,也就是電能最乾淨的時段,這樣用戶就可以調節用電的習慣,使用最乾淨的電能。

AER是一個AI軟體,把分析後的電廠排放數據存放在雲端,可以與任何智慧型用電裝置連接,家裡的照明、電器、冷暖氣、熱水器、蓄電池、甚至電動車,只要用智慧型開關,都可以與AER連接,一旦設定,就會自動調節使用乾淨、至少較乾淨的能源,同時不增加成本,也盡量配合用戶的使用習慣。

AER還可以用來解決電能儲存問題。把多餘的電能(如夜間)儲存,在需要的時候(白天)釋出,減輕電廠的運轉,也就相對減少空污的排放。這個理論雖然正確,但排放量與使用的時間不容易對齊,所以效果有限,有時反而增加排放量,像美國加州就出現這類的問題。

能源的儲存多來自廉價的電源,如燃煤,但如果與天燃氣複循環(Natural Gas Combined Cycle)電廠儲存競爭,燃煤儲存顯然更具優勢,所以就越增加燃煤電能產量以便儲存,但也越增加了空污。

能源的儲存,也同時消耗能源,不同技術有不同的往返比例,通常在40%至90%之間,以80%為例,儲存後釋出如果是1的話,那存進去就要1.25,如果儲存來自高污染電源,儲存反而增加空污的排放。

AER似乎可以解決這類問題,讓乾淨的電能與用電的用戶對齊,這樣也可以減少空污的總排放量。

WattTime說他們監測到的空污排放資料,也可以解讀為需要再生能源的地區,再生能源業者可以根據各地區不同的污染,設計更精確的減碳需求。同樣的資料也可以做為電廠的財務分析,能源網站Carbon Track估計,全球42%的燃煤電廠,都處於虧損現況。

 WattTime現隸屬洛磯山學院(Rocky Mountain Institute),洛磯山學院是美國有47年歷史的非營利研究機構,以致力於能源有效的運用,建造一個乾淨的地球為宗旨。如果 WattTime獲取的數據果真能建立公信力,讓電廠的空污透明,大家就不必在空污數據上互相猜忌,認真的去解決問題了。

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