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給我便宜、穩定,其餘免談!

2015/03/05 經濟部能源局 點閱人次: 421

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撰文/張心紜 資料來源/經濟部能源局 圖片提供/經濟部能源局、工研院、台電公司

在這個物價齊漲的年代,「物美價廉」是許多人消費的第一考量,但是「價廉」,真的有可能「物美」嗎?

寒流來襲的夜晚,火鍋店內蒸氣瀰漫,客人絡繹不絕。
「最近生意不錯吧?」一杯熱湯下肚,我問正在吧檯忙碌的沈老闆。
「哪裡不錯,」沈老闆邊為客人加湯邊說,「現在這年頭喔,什麼都在漲,生意愈來愈難做啦!」「那幹嘛還用耗電量高的電磁爐?」環顧店內火力沒停過的爐子,我疑惑地問,「用小瓦斯爐會不會比較省錢?」

「哎呀,因為(電磁爐)安全、客人也比較喜歡啊!」沈老闆說。
「老闆,你店裡用電這麼兇,應該會希望電價一直便宜下去吧?」我繼續追問。「當然囉,不但要便宜,而且還不能停電,停電可就麻煩啦!」沈老闆笑說。

想要便宜又穩定的電力?
那麼就無法全部仰賴再生能源發電了。

沒錯,全球風況最好的前20處海域場址,有高達16處位於臺灣海峽;小油坑、大屯山、宜蘭清水等溫泉區,讓我們能得天獨厚地利用地熱來發電;嘉南平原與恆春半島的太陽夠辣、能量夠穩定,讓我們可以大力發展「陽光屋頂百萬座」,此外,我們的西南海域有可燃冰、東部海域有黑潮、東北角及澎湖東邊還能用波浪來發電⋯⋯,我們手上的確握有一大把自然資源的籌碼,只是,這批再生能源的陸、海、空大軍,真能提供我們可靠的電力嗎?

靠天吃飯的再生能源

讓我們從目前技術發展最成熟的水力發電來看吧,2013年,水力發電裝置容量占所有發電容量的百分之5左右,但所發出的電量卻僅占總發電量的百分之2.53,為什麼會這樣?因為水力發電是靠老天爺賞飯吃,如果像今(2015)年一樣遇到10年大旱,降雨量少到連民生用水都不敷使用或適逢枯水期,川流式水力電廠就有可能無法發電,加上國內可開發的水力基於環保已接近極限,未來開發成本還有上漲的趨勢,若想靠水力來發電,似乎不保險也不經濟。

接著來瞧瞧一樣是靠天吃飯的風力發電,臺灣雖然擁有優良風場,但因為平地少,陸上可架設風機的區域已漸趨飽和,往海上發展,不但成本較陸域貴2倍以上,又因多颱風、地震而加深了海事工程的難度,此外還要面臨海洋生態保育、漁場及航道干擾等問題,加上無風則無電,風力全年平均可發電的時間僅有1 / 3(陸域百分之28、海域百分之38),夏季用電高峰又剛好是一整年風力最小的時候,看來風力發電也無法被列在便宜穩定的名單內了。

至於夏日裡熱情如火的太陽,雖然對尖峰負載有所貢獻,但同樣屬於間歇性再生能源,有日照才有電,穩定性仍是問題。2013年太陽能發電裝置容量占國內全部裝置容量的百分之0.69,發出的電量則只有百分之0.14,全年平均可以發電的時間更是少得可憐,僅有百分之14左右,加上發電成本約是現行電價的1.6 ∼2.4倍,還需要大量的土地或屋頂面積(例如每1MW設置量約需1.5公頃的裝置面積),對地狹人稠的臺灣而言,應該也不會是一個便宜又穩定的選項。

而地熱技術尚未成熟、生質能發電受到生質資源不足的限制、海洋能仍在初期研發與測試階段、氫能燃料電池技術成本偏高,似乎也都無法滿足價廉又可靠的條件。

於是,在這場成本與穩定性的比賽中,再生能源看來似乎居於劣勢,領先它的其中一個選手,就是被世界各國視為主要基載電源的燃煤。

全天候不打烊的基載電源

燃煤機組不但能24小時全天候運轉,機組可用率(機組全年可併聯電網的時間/ 8760小時)達9成以上,發電成本又相對低廉,這樣便宜又穩定的特性,讓它在許多國家中,短時間內仍難以被取代。根據國際能源總署(IEA)的統計,2011年燃煤占全球發電結構的比例為百分之41,遠遠超出其他能源好幾倍,而到了2035年,IEA預測,燃煤的占比仍會高達百分之33左右。

鏡頭拉回臺灣, 燃煤發電裝置容量2013 年占我國電力系統百分之27.4,所發的電量卻超過百分之38,我們所用的電力有將近4成是來自燃煤電廠的貢獻,而其發電成本每度僅1.39元,是我國所有發電方式中成本「次低」的。

次低?那最低是哪一個?答案是核能。

若以2013年的數據來看,核能的發電成本,含除役及高低階核廢料處置費用,每度只要0.95元。除了成本具競爭力,核能還與燃煤一樣具有高度的可靠性,可以24小時滿載發電,機組可用率亦達9成以上,此外,它還有一個令其他能源難以望其項背的優點:安全存量高。

資料顯示,一批核燃料進口可發電1年半,安全存量較燃煤的30天多出17個月,對能源安全保障的貢獻度極大,IEA甚至將核電列為一種「準自產能源」。

現在,全世界營運中的核電機組共有437 座,分布在31個國家,另有72座正在興建中的機組。為了能源的穩定及成本考量,包括曾發生核災的俄羅斯、美國及日本、主要產油國中東、綠能發展典範國瑞典、芬蘭和英國等,皆持續使用或即將啟用核電。IEA預估,未來使用核電的國家將增至49國。

至於決定走向廢核的德國,近年來積極推動能源轉型政策,提供再生能源高額補貼,造成工業電價節節上漲,對鋼鐵、水泥與化學等產業帶來不小的衝擊:德國第3 大製鋁公司Voerde Aluminium GmbH於2012年5月宣告破產;位於漢堡、歐洲第一大製銅業者Aurubis也已宣布轉赴海外投資計畫,足見核能在成本及穩定度方面的優勢,不容小覷。

有一種能源叫完美嗎?

「既然燃煤與核能便宜又好用,用它們倆來發電不就好了? 」停下手邊的工作,沈老闆抬起頭問道。

然而,世界上沒有十全十美的事,這看似完美的組合,背後卻有著很大的隱憂─除了核能安全問題及核廢料的處理備受爭議外,碳排放過高的警示燈也早已刺眼的亮起。

「聯合國世界氣象組織將2014年列為有史以來最熱的一年⋯⋯」、「極端氣候處處上演⋯⋯」。

一則又一則的新聞、一份又一份的報告告訴我們,人類過度地使用化石

基載、中載、尖載怎麼分?

為了應付瞬息萬變的用電需求及考量成本,電力公司一般會將電力供給分為基載、中載及尖載電源。基載不僅成本低,而且只要有燃料,就可以全天候運轉;中載兼具可穩定供電及起停快速等特性,但因成本較高,通常是基載供應不足時才會啟動;尖載則是當用電尖峰、基載和中載都不敷使用時,能快速啟動補足用電的電源,這類電源通常不是量少就是成本昂貴。


關鍵字:再生能源,基載電源,裝置容量

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