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2017年9月18日 星期一

評論:電力議題・思辨

三年前核四吵得沸沸揚揚,筆者拜訪了一位台電技術人員,學了很多東西,寫了一些筆記分享(詳見https://ppt.cc/fS3iWx)。剛好這次適逢815全台大停電,相關討論又陸續跑出來,於是我再次與他對談,並更新一下台灣的電力狀況以及未來展望。

再次聲明, 我不是理工背景出身,也從來不是甚麼電力專家,只能盡量用我的角度去記錄,除了專家的意見以外,也加上一些資料彙整,以白話Q&A的方式呈現,正文內不包含個人立場,主要是希望大家能夠理性討論、關注能源的議題,並在一定的理論基礎下決定自己的立場為何。


圖片來源:unsplash



Q:電價成本(元/度)跟三年前訪談的差異?


A三年前的筆記內容為- 核0.7/;煤1.7-1.8/度;天然氣4-5/度;油6.2-6.5/度,目前的數據約為核1.94/度;煤1.88/度;天然氣2.19/度;油3.69/ (見下圖),時空背景相去甚遠,大家可能會疑惑為什麼核能成本倍增?其實是目前的核電廠機組只剩下一半(核二1號機+核三廠)在運作,產能利用率偏低,單位固定成本因而提升的關係。


圖一  電發電、購電成本


Q:台灣現在真的缺電嗎?


A:以台電現在的備轉容量(系統運轉淨尖峰能力減去系統瞬時尖峰負載)來說,的確是相對偏緊的。今年的狀況就是大部分處在黃燈跟橘燈,是一個相對緊繃的情況,任意一個重要機組跳掉就要限電/停電(何況815跳掉的大潭電廠容量438.6萬瓩,超過全台電力供應一成以上)。


當然815跳電除了人為因素外,也反映出設備容錯空間偏低,天然氣接收上也比直接燒燃煤難度來得高(未來電廠趨勢是燃氣為主,容後討論)。我認為旦備轉容量偏低+天然氣供應出問題+剛好發生天然災害三個要件達成未來幾年出現限電/停電的機率將提升許多。


圖二 備轉容量燈號定義

圖三 今年以來的尖峰備轉容量曲線
  


Q: 之後新機組上線,會讓電力吃緊情況緩解嗎?


A:要蓋新的火力發電廠,以現況而言不可能,只能夠舊機換新機。明後年預計要上線的是大林、通霄以及林口電廠(見下圖),光從下圖數字看來,2018年的裝置容量似乎是「淨增加約185萬瓩」的,但其實還要面臨幾個狀況: 
1) 大林是以5部舊機組去換2部舊機組,以電廠總裝置容量來說反而是減少,何況2號機是下半年才上線
2) 其他的舊機組每過一年,發電效率就有可能下降,故障機率也可能提升
3) IPP民營電廠也遭受壓力,如台塑的麥寮電廠(180萬瓩)被雲林縣政府限制生煤量,明年發電量勢必下降。整體而言會比今年好一點點,但其實並不樂觀。

圖四 火力、核能機組除役及新增情形
  


Q:在這樣的發展下,未來電價勢必上漲?


A:核電不給開再生能源腳步跟不上的情況下,只能夠先增加火力發電容量來因應,未來會以燃氣機組為主。(Q: 那為什麼不燒煤呢? 不是成本更低嗎?)因為天然氣排碳量約為燃煤的50%,在全球排碳標準趨嚴之下,成為目前暫時的解法。不過衍生出的問題就是燃氣會有氮化物NOx(順帶一提,燃油會有硫化物SOx),還有目前的天然氣接收站短期不會增加(原本由中油壟斷,但台電之後在基隆也會蓋自己的接收站),進料調度上也會比較吃緊。當然便宜的能源如煤、核電的比例下降,為了反映成本只好調漲電價囉!


那漲幅會不會很高呢?有趣的是根據台電計價公式,在累積虧損待彌補期間,漲幅上限為 5%。又因為電價一年審兩次,所以一年頂多就漲10%。假設該漲20%才能賺錢,而因此讓台電多虧的話,不好意思帳記在政府上,債信評等不好,大不了叫公股銀行借錢給你就是了~ 何況執政黨為了避免民怨+維持政權,基本上都會少漲/凍漲,簡單來說就是叫台電吞下去的意思。


Q:未來的電力缺口怎麼解?


A:因應用電需求,開放IPP民營電廠是突破電廠興建瓶頸、維持穩定供電的解決方案之一。電業自由化修法去年已經通過,讓民間業者可以參與發電、售電權。

*這中間的細節跟爭議,關鍵評論網:「6個QA搞懂「電業自由化」吵什麼:電價漲定了?政府有沒有圖利財團?」( https://goo.gl/gpcUKo )這篇寫得很清楚,我就不多提了*

在市場競爭機制逐漸提升後,未來2-3年可預見的發展是「電力交易平台」會出現,讓用戶自己選擇用電的來源。



Q:談談再生能源吧?


A:台灣還是處在一個非常初步的階段,當然台灣的先天條件(風況)非常好,只是除此之外就不太完備了,以風電發展相對成熟的英國來說,它是海上鑽油的先驅,對其海域的地質探勘、地基打樁的工程技術掌握度原本就高,這幾年油價下行,鑽油失去動機,其工程能量就自然而然轉到離岸風電去了。

台灣要玩可以,但不要想著甚麼都自己做,要想辦法引進國外技術、資金,做一定程度的讓利,甚麼都要國產化是不切實際的。(Q: 那我們的情況會不會像德國一樣,變成以火養綠呢?) 德國狀況不太一樣,如果它自己電力供給出了問題,還是可以跟法國調核電來用(原因我不清楚,是因為歐盟關係?),應該是在確保供電系統穩定的前提下,再去發展再生能源會比較實際。


Q:有人說儲電很重要、智慧電網也很重要,你怎麼看呢?


A:總體來說,這兩項算是因應發展再生能源的配套措施,彌補再生能源穩定性不如基載能源的缺點。


儲電

儲電目前的成本還是偏貴的,大家比較有聽過的有水力抽蓄電廠跟電化學儲電,水力抽蓄簡單來說,就是用離峰時段生產過剩的電力把日月潭的水抽上來存放,並在電力需要調配時把水放下來藉以發電(詳細說明請見維基百科 https://goo.gl/KzVFLg

在這轉換過程中大約會有25-30%的能量耗損,可以視為成本上的增加;過往發電以核能、煤為主的情況下,就算成本多了兩三成也還是較為划算,而現在以天然氣、重油的發電來抽水,成本就高出許多電化學(鈉硫電池、燃料電池)的能量耗損就相對較少,大約3-5%,不過越大型的儲電裝置就需要越多的inverter,成本貴、壽命也比發電廠短很多,那不如直接蓋新的發電機組就好。

智慧電網
智慧電網,主要是用big data的概念,讓分散式能源能夠更順暢地運轉,不過在台灣要推行需要配套措施,主要因為:
1) 智慧電表成本太高,以台電財務狀況來說不太可能家家戶戶去裝
2) 有些電表安裝在地下室,通訊會產生問題
總而言之,目前這兩項還看不到經濟上的效益,只有增加供電安全性的效益而已。


這篇的目的除了彙整討論重點,也希望能夠推廣能源相關常識,對社會大眾有一點點幫助。如果有甚麼錯誤的話,歡迎各界不吝交流、指教。


文/ Collaborator-K

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