從德國發(fā)電結(jié)構(gòu)看臺灣如何借新能源解決夏季用電尖峰需求
夏日炎炎,工業(yè)用電、民生用電都處在高峰。加上臺風(fēng)過后和平電廠的輸電塔倒閉,臺中火力電廠一號機故障等,都讓缺電危機不再只是一則新聞,而是可能將影響所有人的大問題。缺電的問題成為中國臺灣這整個夏天的一
夏日炎炎,工業(yè)用電、民生用電都處在高峰。加上臺風(fēng)過后和平電廠的輸電塔倒閉,臺中火力電廠一號機故障等,都讓“缺電危機”不再只是一則新聞,而是可能將影響所有人的大問題。
缺電的問題成為中國臺灣這整個夏天的一大討論議題。要談起缺電的問題與解決方案,可以從目前與長期規(guī)劃來看,當(dāng)然,這個夏天的問題,大概只能靠著公務(wù)員中午不開冷氣、經(jīng)濟部長帶著臺電所有工作人員辛苦地度過。
然而,要解決缺電問題,還是必須從長期解決方案著手。反觀景氣優(yōu)于臺灣的德國,卻沒有缺電的問題。他們的發(fā)電政策、用電情況如何,或許可以是中國臺灣很好的借鏡,并能提供一個未來發(fā)展電力的策略方向。

Source:臺灣電力公司
中國臺灣過于仰賴火力發(fā)電,占整體發(fā)電八成比重
喜歡到日本旅游的人應(yīng)該都有觀察到,日本的分布式、屋頂型太陽能比例在非都市區(qū)的使用率非常高,更不用說,歐洲離岸發(fā)電風(fēng)力系統(tǒng)的蓬勃發(fā)展。
對比中國臺灣的供電結(jié)構(gòu),從臺電的資料顯示,2016年的總發(fā)電、購電中,燃煤、燃油、燃氣3種加總占了77.3%,核能仍然有13.5%。泛新能源(包括太陽能、風(fēng)力、水力等)僅占6.6%,加計氣電共生也不過9.2%,不到一成的比重。相較于日本、歐洲等國家,中國臺灣顯然維持較傳統(tǒng)的發(fā)電方式。
年年頭痛夏天兩個月,每天兩、三個小時的尖峰用電
觀察中國臺灣的缺電問題,事實上,臺電每年的電力警報僅來自夏天的用電高峰,多半為6月中到8月中不到兩個月的時間,其中又以每天的中午2、3個小時缺電警報最劇。而最為緊張的顛峰電力消耗點,通常是幾十萬千瓦到百萬千瓦。平常月份、其他時段的用電是沒有問題的。
然而,基于經(jīng)濟因素,不可能把一年最尖峰用電的時段當(dāng)成基準,大幅擴充基礎(chǔ)發(fā)電量,因為這將導(dǎo)致尖峰過后,發(fā)電容量閑置的狀況。
2017年8月7日中午臺灣發(fā)電分布。

Source:臺灣電力公司
借鏡德國經(jīng)驗
全球公認的工業(yè)、科技大國──德國,對于電力穩(wěn)定性要求極高。值得關(guān)注的是,德國同時也正在減少核能發(fā)電,這點與臺灣相似。因此,德國對于長期的基礎(chǔ)電力配置,以及尖峰用電需求的考量,皆能成為臺灣的學(xué)習(xí)對象。

Source:Fraunhofer,Amprion,Tennet,TransnetBW,EEX
如上圖所示,可以觀察到最近一周德國的用電來源分布。
在中午時段的用電高峰,因為正好處于太陽能最有效率發(fā)電高峰,因此,太陽能提供高達35%的發(fā)電比率。而這也正好改善了夏天最熱、電力消耗最大時段造成的缺電問題。這就是為什么無論是歐美或是日本都積極提升太陽能發(fā)電比例,其收購電價也不一定要跟最低價的幾種基礎(chǔ)電力比較的原因。因為即使用比較高的價格收購尖峰時刻的太陽能電力,仍然具有相當(dāng)高的經(jīng)濟價值。
同一個時段,風(fēng)力的發(fā)電量也比其他時段來的高。這也說明,德國的尖峰用電大部分是靠太陽能、風(fēng)力等潔凈能源,且順應(yīng)其發(fā)電特性所供給。相較之下,基礎(chǔ)發(fā)電的火力、核能在尖峰用電時刻的供電比重改變不大;反觀臺灣的尖峰時刻用電,則仍是以燃氣、燃油等火力補充發(fā)電為主。

Source:Fraunhofer,Amprion,Tennet,TransnetBW,EEX
若以上述德國經(jīng)驗做為借鏡,反思臺灣現(xiàn)況,可以就目前臺灣發(fā)展離岸風(fēng)力與太陽能的狀況進行討論。
彰化離岸風(fēng)力具3GW以上潛力,有助于基礎(chǔ)電力提
先從風(fēng)力發(fā)電來看,政府規(guī)劃2025年離岸風(fēng)電要達3GW(百萬瓩)設(shè)置目標,離岸風(fēng)力臺灣總開發(fā)潛能概估約可達23GW。其中大部分集中在彰化海岸線附近。無論以3GW來看,或是高標的23GW,都能為長期基礎(chǔ)電力帶來相當(dāng)大的疏解、分流效用,同時也符合我們看到的德國案例中,風(fēng)力發(fā)電占比高達16%的方向。

Source:臺灣電力公司
太陽能彌補尖峰用電,最有助紓緩臺灣夏天供電問題
再者,觀察中國臺灣來自太陽能發(fā)電的情況,就以今日(8/7)來看,在溫度高達攝氏37度的中午,全臺陽光普照的熱辣中午時段,太陽能發(fā)電卻僅占總發(fā)電的2.2%──約76萬千瓦;相較于日本2016全年平均來自太陽能發(fā)電占4.9%的比重(中午時段更高),以及德國近幾日中午時刻,太陽能發(fā)電占比為35%,臺灣的太陽能發(fā)電顯然落后許多。

Source:臺灣電力公司
先不以德國尖峰用電時刻來自太陽能供電占比做為標準,就以日本的太陽能發(fā)電平均比重來看,若臺灣的太陽能發(fā)電能跟日本類似,尖峰時段太陽能發(fā)電占比能超過5%,與目前相比,就能增加逾100萬千瓦的電力,應(yīng)付夏日的尖峰時刻已綽綽有余。
要解決年年出現(xiàn)的缺電危機,避免經(jīng)濟部、臺電工程人員年年重復(fù)的辛苦奮戰(zhàn),前述德國在尖峰用電時刻,大幅提升太陽能、風(fēng)力發(fā)電的供電模式,具有高度參考價值。

責(zé)任編輯:lixin
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