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方儉專欄:20GW前瞻太陽能的陰影

方儉 2017年05月23日 07:00:00
作者認為,從技術面、需求面、市場面,20GW的太陽能計劃都是不可行的。(攝影:蘇郁晴)

作者認為,從技術面、需求面、市場面,20GW的太陽能計劃都是不可行的。(攝影:蘇郁晴)

《前瞻基礎建設條例》初審在沸沸揚揚的爭吵中於5月15日通過,其實許多人並不清楚計畫的目的、績效如何,但是真金白銀花下去了,是肯定的。

 

按照行政院的說帖,「8年投入243.15億元,估可帶動約1兆4千2百億元的民間投資。」,其中太陽光電「至114年累計設置20 GW,年發電量250億度電,帶動總投資額達1.2兆元,其中106-113年預計投資額達9,395億元。」

 

「計劃計劃隨便畫畫,牆上掛掛,不如領導一句話」,從技術面、需求面、市場面,這20GW的太陽能計劃都是不可行的,但是卻存在於8年增加的8800億舉債中,我們將看著這艘載著期待、希望的巨輪撞向不可能的冰山。

 

太陽能的基礎在哪裡?

 

以太陽能的技術特性,台灣的用電分布來看,真正需要太陽能的地區應該是夏季午間尖峰期的都市地區。

 

一、供電面

太陽能的發電量目前每公頃只有1百萬瓦的電力,需要百公頃以上才能產生足夠的電壓升壓到更高的16萬伏供到區域用電的輸配電網,或是更大面積到500公頃以上,可以輸配電到全國的輸電網上。

 

二、饋線問題

目前的太陽能不論屋頂型,還是地面型,都太小,只能在小範圍內供電,也就是台電所說的「饋線」內,就以饋線不足,不讓南部人申請。事實上,市區的饋線是足夠的。

 

三、需求面

因為都市大樓密集,熱量不易擴散,車輛內燃機發出熱量,再加上玻璃帷幕大樓的溫室效應集中熱量,冷氣機把熱量排出,壓縮機也會產生熱,更熱,形成「熱島效應」,以台北盆地、台中盆地更盛。所以夏天中午都市的用電需求量大增,但是鄉村地區並沒有太大的用電需求。

 

四、應開發都市屋頂太陽能供電

基於上述實況,簡言之,需要規劃都市適合的大樓作為太陽能發電場所,再併聯、串聯起來。1) 併聯,連饋線供當地小區域(如里內)的用電,2) 串聯,供應小區域多餘的電力可以串聯起來產生更高電壓,輸配給大一點的範圍,如台電營業區處的供電範圍。這是可以透過過去用電量的大數據算出都市用電熱點,在熱點區普設太陽能發電站。

 

五、產生的容積利益遠大於發電電費

大家都質疑都市土地昂貴,如何取得。事實上若是結構安全,頂樓是可以加裝太陽能板,加裝如果可以容許3公尺的架高,可抗強風,保固耐用30年,即可產生一定的容積,分配給住戶大樓的公共設施,這所產生的實際利益將遠大於發電賣電的利潤,並可保護大樓頂樓免於過熱、漏水的問題。(有人認為會衍生出違建問題,這是可以透過城市單行法規、建築法規、都更法規的設計來避免,若是利大於弊,何不一試)

 

六、應由市政府作莊開發都市太陽能場

因為城市的大樓分區、規劃由民間自辦不容易,且有諸多法規限制,但基於新事實、新需求,市政府應該擔任「莊家」的角色,先從電力需求、供應評估何區需要太陽能,再區段規劃、環評,配合都市計劃、環境規劃、景觀規劃,訂好遊戲規則,讓有意加入都競標,可以參與,不但不需預算,還可增加市府收入(因為電費收入和容積增加後的稅收等),還可以創造市民更大的利益,免於供電不穩定的因素。

 

太陽能的前瞻在哪裡?

 

現在前瞻基礎建設的綠能計畫,並沒有這些考量,我不知道是不懂、不能,還是不會。或是蔡政府看到了其他更大的利益沒有考慮到。

 

根據行政院的前瞻基礎建設計畫的「綠能科技產業推動方案-建構沙崙綠能科學城 創新綠能產業生態系」,基本上和上述的太陽能供需完全沒有關係。或許是因為過去八八風災後,民進黨的「養水種電」的口號太成功,許多人把太陽能當成賑災、救濟的良方,所以讓中南部的監業用地、嚴重地層下陷區域、水域空間(水庫、滯洪池、埤塘、魚塭等),以及污染不適耕種的農地當作太陽能的場所。

 

「沙崙綠能科學城」更是天馬行空,不知道為何而設(射)、為誰而設(射),擺明了是先射箭再畫靶,所謂核心區內將建置「綠能科技聯合研究中心」和「綠能科技示範場域」,到底有何產業價值?台灣沒有太陽能上游的材料、工作母機核心技術,只是靠加工,而在短期衝量下,根本不可能有產業生根的機會。20GW的太陽能蓋完後,這些「建設」做什麼?

 

行政院「前瞻基礎建設計畫」綠能建設分年計畫表。(摘自行政院網站)

 

依照當局的說法,未來在2020年會有6.5GW,2025年將有20GW,這筆帳確實有很大問題,因為20GW的太陽能若午間滿載正常8成發電(扣除天候因素減少2成發電),就會產生16GW的電力,以目前台灣的36GW最高瞬間最高尖峰用電,只需20GW的其他電力,若是平時的尖峰約32GW,就有可以取代一半的發電量。

 

更奇怪的,佔量如此巨大的太陽能發電,竟無估算對電力成本,與電價結構的影響是多少?難道蔡英文忘了她上台前的「不漲電費」的承諾?光看電價,就沒有樂觀的本錢了。

 

這樣的規劃不是無知,就是瘋狂!因為台灣是一個孤島型的單一電網,如果一天中有一半的電力是在午間4小時大量發電,其他8小時的發電量不能控制,還有12小時是一度電也發不出來的,這要如何調度?電網又要如何規劃?

 

按照過去的用電量變化,其實中午有3GW的用電量是很明顯與午間太陽光熱有正相關,這部份由4GW的太陽能就已足夠支應。

 

輸配電和調度系統將受巨大衝擊

 

目前台灣的太陽能有1.52GW,但是台電的電力調度中心完全無法掌握,未來要是每年以2GW的增量,又如何調度管理?這牽涉到台電的調度系統,長期以來台電習於單一大型機組(0.5GW以上)的集合發電廠(如核電廠、台中火電、大潭天然氣廠),如何因應分散式的太陽能,卻又集中在午間發電的調度系統,將是非常難以轉型的。

 

問要轉型為分散式,適合綠電的電網,必須仰賴高效而穩定的智慧電表和智慧電網,而現在提出來的,頂多300萬個智慧電表,看起來很多,但和全台灣1380萬個電表來比,並不多;如果沒有全面智慧電表化,就不可能智慧電網。

 

台電長期以來排斥智慧電網,一方面是技術基礎薄弱,台電學習能力不足,但更重要的是,智慧電表、智慧電網是電力「需求面管理」的重要利器,台電心理上就不願意做好需求面管理,30多年來都是放任尖峰成長,如果做了需求面管理,合理平抑離尖峰用電差異,台灣最尖峰瞬間用電量頂多33~34GW,台灣根本不需要多蓋電廠,現在的多餘電廠都可以提早退休,這是台電所害怕見到的。

 

環保界有一句中肯的評價,因為買煤、天燃氣、油,和核能燃料,都有巨額的回扣利益,但是太陽、風、地熱不可能給回扣,所以傳統電力就不會有興趣了。畢竟買發電設備只是一次性的投資,而燃料是「永續」的,就像賣印表機的,總是便宜賣,而碳粉就可以狠賺下去,一個電廠40年壽命,有得回扣的。

 

太陽能發電走上核電的後塵

 

太陽能也是核能,是太陽的核反應能量,經過18分鐘送到地球。現在看太陽能,竟和當年核能有意外的雷同。

 

看到蔡政府瘋狂的拚太陽能,讓我想到兩蔣時代發展核能。至少現在我們都知道,台灣當年並不需要核能,而是需要核能附贈的核武原料–鈽,以及美國的軍事援助與協防,但現在我不知道20GW的太陽能,所求的是什麼?

 

1980年代核電計劃在2000年建20個機組,供電量是20GW,而現在的核電機組總裝置容量是5.14GW,根本沒做下去,很多人說是反核的因素,其實是台灣的電力系統吃不下這麼大的核電容量。

 

在1980年代初期,核一、二廠上線,如果滿發,有3.3GW的電力,而台灣的用電量到了夜間只有10GW,往往供電過量,其他機組要降載,所以花了大錢蓋明潭抽蓄電廠,把夜間多餘的電拿去打水到,白天再放下來發電。

 

1980年代以前,台灣多是水力電廠居多,然而發展火力,基本上還是採分散式的電網,核電大機組的出現,大船入小港,整個輸配電的系統思維跟改變。而今天恰好相反,既成的大機組系統,如何因應太陽能分散式的集中時段大量發電,將會是大家現在沒想到的巨大挑戰,就像面對核廢料一樣,25年後,如何面對報廢的20GW太陽能板?

 

※作者為公民電力公司發起人

 

 




 

 

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