再生能源雖然好,但必須看天吃飯!專家道出「電力輔助服務」的重要性

2019-08-19 12:00

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台電人員模擬設備檢測狀況。(尹俞歡攝)

台電人員模擬設備檢測狀況。(尹俞歡攝)

今年(2019)即將由春天進入夏天之際,全世界有越來越多的區域,出現某一天的再生能源發電量超過了傳統燃煤電廠的發電量;除此之外,全世界也有越來越多的燃煤電廠經營不善甚至倒閉—時代的巨輪預示著,再生能源的使用已經進入不可逆轉的階段。從立足臺灣、放眼天下的心境來看,不論是否應該以核養綠,我們真的已經準備好面對這不可逆的變遷階段嗎?

我們之前的專欄文章談過,再生能源發電對電網的關鍵問題就是間歇性、不易預測性,為什麼呢?因為現在的再生能源技術是看天吃飯的。我舉個實際的例子你就更有感覺了,在風力良好的天氣狀態下,英國的風力發電總發電量相當於12座核子反應爐,這個很厲害吧,真的不需要核電廠了。然而在去年(2018)五月底,英國發生了超過一星期幾乎不吹風的天氣,促使英國在當年度六月即加快與日立簽訂建置核能發電廠的協議。我們試著設想,若你是個球隊的老闆,你的球員該上場打球的時候,他去「睡覺」不能上場了,你敢把進季後賽的指望全押在這個球員身上嗎?

活潑的再生能源對電力系統供需平衡與電網運轉產生影響,這時我們就需要電力輔助服務這個武器,使系統發電及負載得以維持平衡、確保系統穩定,即使再生能源發電量瞬間減少很多、甚至陡降到歸零,我們也不用擔心害怕。

電力輔助服務的4大武器是需量反應、儲能系統、發電機組及自用發電設備,我們今天就來介紹這其中特別關鍵的角色:儲能系統。

談到儲能,許多人的心中立刻五味雜陳,再生能源的轉換效率已經不高了,若是搭配上同樣會有功率損耗的儲能系統,而且儲能系統這麼貴,回收年限遙不可及,大家一窩蜂追求這個解決方案,真的合理嗎?再者,臺灣幾乎沒有像樣的儲能產業供應鏈,倒是大陸整個產業鏈發展地相當完整,現在做儲能,錢不都給大陸人賺走了嗎?

這就是我和其他幾位綠色帶路人,要開始一系列「儲能白話文運動」的原因。電力輔助服務是一個工程問題,而不是價值觀判斷的理念問題,我們要破解這其中無謂的誤解,從電網設計的全局思維出發,以技術、政策、法律、市場為支點,為你建構系統性的儲能知識框架,助攻在綠色產業裡尋找機會的人、工作者、創業家,以及政策制定者。我們還會在這個系列中,提出我們對於臺灣發展儲能產業可能的解法。

首先,我們來理解儲能系統在電網裡扮演什麼角色。想像電網是一條大河,煤、石油、天然氣、核能是穩定供應電力的主流,再生能源則像是成千上萬條支流,匯入主流,大河的下游是電力使用者,如果支流的水量忽然大幅變多了,下游的用電量又基本保持不變時,水位就會升高,會有水災的危險;如果支流的水量忽然大幅減少了,下游的用電量又基本保持不變時,水位就會降低,會有停水的危險。

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