再生發電未來占比達20% 「基載」能源規劃受挑戰

2018-11-24 09:20

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­到2025年的台灣,預期再生能源占發電比達20%。台科大電機系特聘教授陳在相說,再生能源發電變動量很大,屆時不再適用以「基載」觀念來規劃發電。圖為高雄市推動太陽能光電屋頂。(資料照,楊伯祿攝)

­到2025年的台灣,預期再生能源占發電比達20%。台科大電機系特聘教授陳在相說,再生能源發電變動量很大,屆時不再適用以「基載」觀念來規劃發電。圖為高雄市推動太陽能光電屋頂。(資料照,楊伯祿攝)

「非核家園」政策目標在2025年全面非核化,將能源配比調整為燃氣發電50%、燃煤30%、再生能源20%,自從《電業法》修正通過、確保現有3座核電廠最晚將在2025年除役後,我國正式朝非核家園邁進。然而「以核養綠」公投案的出現,又為國內掀起一波最新的能源論戰。

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支持該公投的擁核方認為,再生能源的發展不夠穩定,應提高現有核電的發電比例至20%、燃煤需占40%,台灣才能穩定不缺電;以環保團體為首的反核方看好太陽光電、風力發電等再生能源發展,期盼透過再生能源的發展,降低依賴煤炭,加強能源自主。

基載、中載、尖載 台灣電廠分3類

兩者的關鍵差別在於能源規劃的概念,太陽能與風力發電無法像基載機組一樣運轉24小時,似乎是個致命傷,然而當未來再生能源裝置容量提高,我們真的還需要「基載」嗎?

多年來我國都以基載、中載、尖載的將電廠分類,基載機組通常指燃煤與核能,可日夜運轉不停歇,提供日常最低用電需求;負載尖峰則由可快速起停的再生能源、抽蓄式水力適時增加發電量;燃氣、燃油、調節式水力等作為中載機組,負責供應基載與尖載間的用電量。

20181120-能源規劃圖表1。台灣以基載、中載、尖載將電廠分類。
台灣目前能源規劃,以基載、中載、尖載將電廠分3類。

根據能源局統計,去(2017)年台灣發電結構大致由46.8%的燃煤、8.3%的核能、34.7%的燃氣和各占4.5%的再生能源與燃油組成,其中核能發電為35年來最低。事實上我國核能發電比例在馬政府時代平均尚有16.5%,最高更曾達到22.7%,蔡政府執政後,已連3年都維持在1成左右。

而燃氣占比34.7%再創歷史新高;再生能源占比相較2016年雖略微下滑,太陽光電與風力發電量總和為總發電量的1.2%,其實突破過往紀錄。

再生發電變動量大 考驗電網調度

過去我國長期大量倚靠核能與燃煤作為基載輸出電力,但到了2025年的台灣,預期再生能源將達20%,台科大電機系特聘教授陳在相指出,當再生能源發電的變動量很大,整個電網調度的靈活性必須變得很高,屆時就不再適用以「基載」觀念來規劃發電。

陳在相解釋,因再生能源不可由人為調控,若全年發電量要占總電量的20%,很可能今天不發電、明天卻發了高達50%到60%的電量。他舉例,光電受制於日落,一天大約發電8小時,將來若太陽光電裝置容量漸增,晴天時的白天很可能將大部分的負載都交由太陽光電承擔,傳統的天然氣、水力等能源的發電尖峰就被擠壓到傍晚5、6時以後。

也就是說,原先電力負載從早上8、9時開始往上爬,大概在中午至下午3時間為最尖峰。有了太陽光電負擔白天大部分的電力後,傳統能源(煤、天然氣、水力等)的供電量將下凹,越接近日落越往上攀升——如鴨子的脖子一般,形成一條形狀宛如鴨子的「鴨子曲線(Duck curve)」。

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