李敏觀點:「以核養綠」—邁向碳中和的康莊大道

2021-10-22 06:50
馬英九2018年出席募集以核養綠公投連署書活動,以核養綠公投雖通過,蔡政府卻未調整相關政策。(資料照,陳明仁攝)
馬英九2018年出席募集以核養綠公投連署書活動,以核養綠公投雖通過,蔡政府卻未調整相關政策。(資料照,陳明仁攝)

最近世界新聞常提到全球能源的短缺與能源價格的飆漲,有些新聞報導甚至稱此次能源風暴的衝擊可比擬1970年代初期,石油價格飆升所引發的石油危機。

這次化石燃料的短缺是由天然氣開始,擴散到燃煤與石油,衝擊到許多國家。災情最慘重,被報導最多的國家包括中國、英國、印度、德國、黎巴嫩等。風暴中天然氣的價格一度較去年上漲4到5倍。

俄羅斯總統普京(Vladimir Putin)喊話,不以天然氣為武器,威脅其他國家,還可以增加天然氣產量協助歐洲國家。之後,天然氣價格開始回穩,但漫漫長冬是否能順利度過,自求多福走著瞧吧。

煤不夠,只能去搶氣了

天然氣供氣不敷需求的原因是,去年冬天長久的低溫與今年的酷夏,增加了天然氣的消耗,減少了庫存。由於氣候的關係,全球風力發電績效偏低。新冠疫情肆虐,影響天然氣設施的正常營運。且後疫情的經濟復甦也產生影響。此外,印尼煤礦區發生洪災,中國8月山西礦區的洪水,與加上澳洲交惡,自己切斷了澳洲煤的進口,只有自其他地區進口。煤也不夠,只能去搶氣了。

為了拯救地球,減少碳排是當務之急,而能源的使用首當其衝。能源使用電力化是降低碳排的重要途徑,全世界電量需求一定會加速成長,在此同時還要關閉排碳量最大的燃媒發電,那電從那裡來?

再生能源很理想,但受限於自然環境與氣象狀況。最大困擾是再生能源無法調控,萬一無風無光時怎麼辦?在儲電技術沒有進一步的突破前,再生能源還是無法獨當一面的,還是需要大量的傳統可調控發電設施。儲能技術包括化學電池(鋰電池)、使用氫氣的燃料電池、以及抽蓄發電。目前除了抽蓄外,其他兩種方式的大規模使用,還待進一步的嘗試。

電網用燃料電池價格驚人

特斯拉2017年在南澳打造世界最大電池儲能系統,供電容量為10萬瓩 ,儲存電量為12.9萬度,建造價格為6600萬美元,2021年美國佛羅里達州興建之電池,40.9萬瓩,儲存量為99萬度。

電網用燃料電池的價格就更驚人了,10萬瓩可發電10小時(100萬度)的燃料電池,2020年的造價介於2.79到3.49億美元,預估2030年的造價介於1.44到1.82億美元。

台灣明潭與大觀抽蓄設施共10部機組,總裝置容量260萬瓩,可供電總量為1600萬度,效率為75%,也就是說放水發電量僅為抽水時耗電量的75%。台電規畫在德基水庫建第三抽蓄電廠,總裝置容量36.8萬瓩,可供電總量為154萬度,預算為260億元台幣。

再生能源發電設施的建構需要時間,但過渡期怎麼辦?電網也需要可調控發電機組來維持供電的穩定,使得燃氣成為不得不的選項,但是燃氣仍然會排放二氧化碳,燃煤是每度0.82公斤,燃氣是每度0.49公斤。天然氣體積龐大,輸送與儲存與能源安全供應息息相關;天然氣發電成本中,購買天然氣的成本占比高達90%,氣價的波動,會強烈衝擊發電成本,現在的狀況就是一個活生生的例子。 (相關報導: 王伯輝觀點:別為核二1號機停機高興,問題才開始 更多文章

核能發電是唯一能調控的無碳能源

核能發電是另一個選擇。核能發電燃料體積小、重量輕,運輸貯存方便;即使不添加燃料,亦可長期運轉。核能發電燃料鈾的採購成本占總發電成本比例低,發電成本穩定。且核電廠一旦興建完成,其發電成本較不易受到國際能源價格波動的影響。何況核能發電不靠燃燒產生能量,故發電時不會造成空汙與排放二氧化碳,它對環境的衝擊從總量來看確實是最小的。

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