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廖惠珠:聚焦「淨尖峰能力」數據

2013/02/05 經濟部能源局 點閱人次: 1028

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■撰文:廖惠珠(淡江大學產業經濟系教授)

廖惠珠小檔案

專長:經濟、能源經濟
職稱:淡江大學經濟系教授
座右銘:誠、速、簡、樸、活在當下

在資訊爆炸的今日,人們被一堆正確或錯誤的,重要或是雞毛蒜皮的各式各樣資訊包圍著。豐富的資訊雖然增加人們生活的多樣性而添增不少人生色彩,但夾雜其中的一些錯誤訊息,也往往誤導人們,讓人們陷入五里迷霧中,不知何去何從。尤其是涉及高度專業的能源問題,只聽一些專家名嘴,公說公有理、婆說婆有理,講來講去,叫人無所適從。例如我國電業問題,少數名嘴,緊咬著偏高的備用容量,猛修理台電公司,直陳台電過度投資,導致電價過高,堅稱台電需檢討,且電價不宜再漲。我不擬加入此一辯局,只想以簡單易懂的堆疊圖,清楚明瞭的展現我國的電業概況,盼讓大眾知悉我國電業的發展困境,一起面對。

全球燃料價格變化

由圖1至圖3,可觀得國際能源價格這幾年的飆漲現象。這3張圖取自民國100年長期負載預測與電源開發規劃摘要報告(p9~p11),原始圖由台灣綜合研究院所繪製。也許有人會以國際價格來質疑這3張圖的正確性,為避免此一誤解,請讀者自行上網,在Google打上關鍵字:「BP statistical review of world energy」,找出免費可下載的國際刊物,就可看到這幾年亞洲地區,無論是煤價、油價,或是天然氣價真的都特別貴。臺灣煤炭價格近似Japan coking coal或是 Japan steam coal;所使用的油是Dubai與Brent,而天然氣價格則近似Japan LNG進口價格。盼國人以真實資訊解讀國內境況。

油、煤、氣是我國主要發電來源

圖4是以發電燃料來區分我國發電設備裝置容量的概況。圖片取自能源局100年能源統計手冊的第93頁。依此圖的資料而言,煤油氣等發電設備占比高達77.9%,若以實質發電占比則更高達78.58%(詳上述100年統計手冊第88頁)。這麼高的煤油氣占比,使得發電成本不得不隨著國際能源價格起伏波動。近年能源價格的高漲,使得發電成本更大幅提升。

再生能源增添電業發展困境

許多人認為,再生能源可解決臺灣的電力問題。其實再生能源的發展是人類面對煤油氣耗竭,與二氧化碳過度排放引發氣候變遷,所不得不採取的昂貴策略。圖5是全臺風力發電在100年1整年(共8,760小時)每小時的發電狀況。

由此圖可觀得,雖然臺灣的風力發電有時接近滿載(所有風機都全力發電),但在不少時點上,全臺風力發電量幾乎為零(見圖中不少時點都接近零)。為維持電力的穩定供應,台電必須準備其他較安全可靠的電力,例如調度性較高的天然氣發電等,以及時補足風力發電量的不足。有人說夏天用太陽光電,冬天用風力發電,這樣的論點是因為不了解臺灣真正發電的細節。筆者以為,只有清清楚楚的釐清問題,才能訂定最佳決策。

臺灣電業未來挑戰

想瞭解再生能源對臺灣電業發展的衝擊,可利用「淨尖峰能力」這個數據。淨尖峰能力是指在尖峰需電時段的電力產出,是在可靠度85%時所相對應之輸出容量。目前台電依過去各種再生能源發電實績而計算出各項再生能源的淨尖峰能力占比分別是:風力機組0.06,太陽光電0.2,地熱發電0.5,生質能發電0.8887,水力則依場址不同而有不同的淨尖峰能力。另外火力發電的淨尖峰能力,則是燃煤火力0.94,燃油汽力0.96,燃氣複循環0.98。

依照這些數據,我與團隊成員在國科會的補助下,仔細計算政府新能源政策下所擬推動之再生能源目標,以及現有不同燃料別機組的淘汰年限與奉准建造的各機組裝置容量與淨尖峰能力,繪出我國電業未來發展情境,其中最惡劣境況(核一至核三廠如期除役,且無核四)如圖6所示。

此圖每年3個柱狀圖最左邊是小時尖峰負載,最右邊是淨尖峰能力。尖峰負載是1年內全國每小時輸出電力中之最高值(例如:2010年全臺尖峰負載的時段是7月7日15:00時,該時段的電力負載是33,022,600千瓦)。其成長狀況採能源局長期負載預測之數據。由此圖可觀得2020年臺灣就有缺電危機,因為備用容量率(淨尖峰能力-小時尖峰負載)/小時尖峰負載)已小於15%。若未來台電不再增建發電機組,則缺電狀況將更為惡化。以2030年的圖表而言,就算電力零成長(見虛線2030年尖峰負載與2010年相同),也可能有缺電問題。

究其原因,在於國人忘記台電有不少老舊屆齡該淘汰的火力發電廠,另外,也一昧的認定再生能源可解決所有電業問題,忽視水力、風力及太陽光電等再生能源間歇性發電,必需仰賴其他能源隨時補足該等機組停止發電的供電缺口。注意自2020年起,我國再生能源比例逐漸拉高,但圖中顯示,其淨尖峰能力貢獻卻相當有限,尤其是風力發電,淨尖峰能力明顯特別差。由圖6在2030年右邊兩柱狀圖可清楚看出,風力機組雖增加不少,但淨尖峰能力卻幾乎沒成長。國際先進多國已開始面對此一問題,其解決方案是儲能設施、智慧電網等各種措施,但這些更花錢,盼國人正視此一真相,及早尋思解決之方案。


關鍵字:電價,淨尖峰能力,備用容量,堆疊圖

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