2003/09/05
經濟部能源局
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■撰文:何秀玲
分散型電力已開始進駐日常生活中,包括大型醫院、百貨公司、旅館以及量販店等,利用汽用共生方式,提供連續電力;另外,速食店、加油站則設有微型氣渦輪機,做為備用電力或減少尖峰負載之用。而促使台灣經濟升級的高科技產業,對電力品質的要求更甚其他領域,因此均備有分散型電力設施,除提供一般連續發電,更保障製造過程中不斷電的可靠性。
然而,前述例子只能算是少數,在台灣要發展分散型電力,除技術問題尚待克服,自然條件和經濟因素更不可忽略。因此,本文即就客觀環境,介紹台灣開發分散型電力的先天優勢,再就技術與經濟面找出發展的限制,最後,透過政策、法規的鼓勵,規畫出分散型電力在台灣發展的藍圖。
優質能源 生生不息
分散型電力可分為非再生能源與再生能源兩類,前者燃料來源仍為我國需依賴進口的化石能源,發電同時亦對環境產生影響;隨著環保意識的興起和永續觀念的普及,由於傳統能源在生活周遭的發電可行性較低,再生能源所產生的綠色電力益發受到重視。
台灣四面環海,有利用海水溫差、波浪、黑潮發電的潛力;而沿海、高山、離島等地,具有相當的風力發電潛能;另外,台灣位處亞熱帶,日照豐沛,為發展太陽能極佳之區域;其他尚有地熱資源、生質能利用等,種類相當多元,皆為不容忽視之自然能源。
但再生能源發電技術仍屬研發階段,其能量密度太低,且成本仍較傳統化石燃料高,因此,較為可行的發展方向,是將分散型電力做為「備用發電」或「優質電力」,在尖峰用電或緊急事故時,降低缺電風險、提高用電穩定度。此外,偏遠地區、離島則是另一個可推廣分散型電力的區域,如中央氣象局之玉山、彭佳嶼和東吉島觀測站即採用此方式。
技術瓶頸待突破
電力品質係用戶是否採用分散型電力的關鍵,但再生能源如風力發電與太陽能易受天候變化影響,動力來源較不穩定;然而非再生能源動力供應雖相當可靠,但在啟動與停機時,其負載變化等,同樣也會影響電壓的穩定度。
分散型電力做為主要電力之外的「輔助」地位,其分散各處、發電方式各異,與系統網路併聯的複雜度也隨之提高,而併聯時需加設保護裝置,增加許多費用,甚至高達發電設備成本的15~23%,分散系統也可能受網絡電力潮流的變化而跳脫。
此外,結合氫氣與氧氣產生電力的燃料電池則因造價昂貴、使用年限短,目前仍致力強化使用壽命、降低成本、新材料之開發。其他如往復式引擎、氣渦輪機,在發電效率與成本間,常顧此失彼,如噪音、維護費用等問題亦阻礙其推廣。
經濟效益待提升
集中型發電相較於分散型電力,由於輸配電路的建置經常遭到居民的抗爭,為徵收土地付出不少代價;另一方面,電力長距離的輸送也使成本增加。根據台電公司的報告指出,電價在未來十年內將呈緩步上漲趨勢,在2003年,每度電是2.43元,預計到了2020年時將漲為3.41元左右。
影響電價的主要因素就是燃料價格,由於非再生能源的分散型發電,以價高之天然氣為主,因此,在未來國際氣價持續上升的情況下,分散型電力若無政策的支持,將因發電成本高昂而缺乏競爭力。
另外,影響分散型發電成本的因素包括,可分攤設置成本的機組折舊年限、因技術進步而可降低之發電成本以及汽電共生的效益等。由於這些皆不易預測,因此,分散型電力的未來仍充滿挑戰性。
電廠近在咫尺不用怕
分散型電力強調的,就是由鄰近用戶端提供在地的電力,而其安全性、對環境的影響應是使用者關心的焦點。由於風力、太陽能、小水力均屬於淨潔能源,雖然大型風力發電機在使用上可能有噪音等問題,但多設置於離岸地區或遠離人居,故干擾度亦相對減低許多。
另外,利用非再生能源發電的往復式引擎、氣渦輪機和汽電共生設備,若以天然氣做為燃料,將可降低污染,柴油發電機因為會造成空氣、噪音污染,應僅用於緊急供電。而在人口稠密的住宅區和商業區,公共安全更顯重要的天然氣使用須更加注意,在相關法規中,對於可燃性高壓氣體皆有管理規範,包括設施間最小安全距離、儲存容器之建造位置與距離、乾粉滅火器的配置等,以維護公共安全。
以往興建大型發電廠、變電所經常引起居民抗爭,造成「鄰避效應」,而分散型發電設備則可視為小型的「自家電廠」,若能有效控制噪音、空氣污染等問題、注重維修,並透過宣導,讓大眾認知瞭解,進而就容易被接受並安全使用。
技術更新 政策支持
分散型發電應用在台灣仍只是初期,在技術不足、經濟效益不佳的限制下,難以與傳統的集中型發電競爭,且未來十年電源供應充裕,必須仰賴政策的輔導、提供誘因,以扶植分散型電力的發展。
根據《台灣地區應用分散型電力可行性研究完成報告》指出,以「廠商備用電力為主、尖峰供電為輔」做為近期分散型電力發展策略,針對需求高品質電力的用戶,可在尖峰時段提供電源、分散電源、降低缺電風險,餘電還可回銷電力公司,創造資源分配的雙贏。同時,政府可對已有柴油發電機的廠商,提供補助,更新、設置以天然氣為燃料的機組,以解決空氣污染的問題,甚至以優惠氣價,增加分散型電力運轉容量,達到輔助性電力的目標。
在永續發展的概念下,目前政府對再生能源的推廣已有明確的方向,並正制定「再生能源發展方案」、「再生能源發展條例」,為分散型電力提供良好的基礎。日積月累,在各種客觀條件逐漸具備後,分散型電力或可為台灣電力產業注入一股活水,帶動整體環境的勃興。