觀點投書:25%綠能可行嗎?

2016-04-21 06:20

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總統當選人蔡英文15日公布第三波人事名單。(林俊耀攝)

總統當選人蔡英文15日公布第三波人事名單。(林俊耀攝)

報載週末數十環保團體齊聚立法院開會,準備在地球日(4月21日)向準總統蔡英文提出建言。其中能源組提出在2025年將再生能源在電力佔比提高到25%,較民進黨原先規劃再生能源佔比20%尤高。社會上有許多對綠能充滿了憧憬的人士,真心以為綠能可為台灣提供大量電力,希望綠能能夠取代核能(新政府願望)或減少火力發電(極端暖化論者願望)。

但很不幸,在台灣這是不可行的。綠能迷思非常值得深入討論。綠能分為兩類:一類是可穩定提供電力的綠能,如水力、地熱、生質能(在台灣主要為廢棄物發電)。很不幸,以上三者在台灣未來發展都很有限。另一種綠能靠天吃飯,無法穩定提供電力,如風力及太陽能。目前新政府規劃的綠能主力也是風力及太陽能,重點尤其置於太陽能。但風力及太陽能在台灣無法提供大量電力有以下兩大原因:

一、兩者均無法全日發電。核能及燃煤電廠等基載電廠每日可24小時發電,全年8760小時,除大修外,每年發電8000小時是常態。以太陽能而言,在南部每日平均可發電3.5小時,全年約1250小時。所以如果太陽能要提供與核電或煤電同樣的電力(發電度數)與後者相較要六倍的裝置容量。核能電廠目前裝置容量5.14GW(5.14百萬瓩),每年發電400億度。太陽能如要提供400億度電,裝置容量要高達32GW(32百萬瓩),約為我國目前電力系統總裝置容量41GW的8成,超過2015年夏季尖峰(35GW),為冬季尖載27GW的1.2倍。電力無法貯存,要即發即用。超過夏日尖峰部份的裝置只能閒置,超過冬日尖峰部份的裝置在全年只有一半日子可以全力發電。今日新政府提出2025年太陽能裝置容量為20GW,約佔今日全台灣裝置容量之半,也低於夏日及冬日尖峰用電,看來可行,但引發了下一個問題;

二、台灣是獨立電網。風力及太陽能是不穩定能源,前五分鐘可能陽光普照、風力強勁,太陽能風力提供大量電力,下五分種可能烏雲密布,風也消聲匿跡,因台灣為獨立電網,無法如歐陸國家與國外電網相連以調節不穩定的再生能源,台灣只能立即啟動花天文數字裝設的備用燃氣機組。但如不穩定電源佔比太大,電網仍承受不起。一月份台電工程月刊有一篇「未來再生能源大幅增加對台灣輸電系統影響及因應策略研究」曾模擬太陽能、風力裝置容量為6.8GW時之電網承受度,其結論為:

A.電力系統併入6.8 GW再生能源後,首先遇到的瓶頸便是N-1系統事故發生後,在161KV的傳輸線上會有多條線路發生壅塞,甚至345KV亦有5~6條線路過載。

B.在暫態頻率穩定分析時,當中部風場全部跳脫或大型傳統機組跳機,其產生的暫態低頻現象將會觸動低頻卸載電驛,造成局部系統停電,甚至引發連鎖效應而導致大停電。該論文僅就6.8 GW之風力/太陽能裝置容量進行模擬就會導至「線路過載」及「大停電」等後果。

去年民進黨能源政策中提出風力、太陽能總裝置容量為15.6GW,近日太陽能又加碼為20GW,則風力、太陽能總裝置容量為24.3GW。兩者都遠超過6.8GW,但仍遠低於取代400億度核電所需之裝置容量。

日本電力系統與台灣相同,均為獨立電網,日本規劃2030年太陽能及風力發電佔比分別為7%及1.7%總共8.7%,這是較為務實的目標。我國今日水力及生質能約提供5%的電力,要將再生能源提高為20%或25%,主力的風力太陽能發電佔比要提高到15%或20%(2-3倍於日本目標)依以上分析可知實在是「不可能的任務」。

以上僅由「技術可行性」分析即知風力、太陽能在台灣佔比不可能太高。但若由「經濟可行性」分析更可發現以昻貴的再生能源取代成本極為低廉的核電及煤電(風力、太陽能每度電成本約分別為核電、煤電的3-5倍),將毫無道理的推升我國電價,使產業失去國際競爭力,造成民生凋敝等嚴重後果,這是新政府應審慎考量的。

*作者為中國工程師學會環境能源委員會

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