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要你命的50秒

2016-10-15 13:17

作者:楊家法、協作者:曾玥惠(全民用電自救會成員)

前言

綠色能源政策背後的成本及代價,是政府有義務向民眾揭露的訊息,民眾有知的權利,也有選擇的權利。

 

有兩家公司,A公司與B公司,兩家的員工都是10人,而兩家公司的業務性質都是要馬上處理工作,一分一秒都不能等。

A公司僱用的10人裡,只有1位員工經常請假,A公司只需要準備1位代班的人力,幫他們保勞健保,其他的9名員工雖然會多出一些工作量,但也能夠應付。

B公司的10人裡,有4位員工,實際只做2人的工作,還經常請假,B公司除了要調度人力之外,其餘的6名員工也疲於處理這些突然多出的工作量。可憐的6名員工經常得負擔另4名員工的工作,導致員工過勞,健康狀況亮紅燈。而B公司就是目前政府能源政策的寫照。

政府能源政策定調,2025年將實現非核家園目標,也就是核四停建,核一、核二、核三不延役,綠能發電量要占總發電量的20%,每年發電量高達500億度。

以目前政府規劃目標,2025年太陽能裝置容量要20GW,風力裝置容量為4.2GW (註1)

 20GW到底有多大?舉例來說,台電公司大潭發電廠是北部最大的燃氣發電廠,六部複循環機組裝置容量合計為4,380MW,供應北部地區37%的用電量,而20GW相當於4.5個大潭發電廠,是非常龐大的量。

 

電力系統穩定性(綠能到底是會對電網造成什麼影響?)

一般來說,太陽能板其正午時段最大發電量約為標示發電量的75~80%(註2)。

假設可以達成用電零成長,2025年時(尖峰)電力需求為36GW。這當中太陽能裝置容量有20GW,意指瞬間最大輸出會來到15GW甚至更多(日正當中的情況),然而3分鐘後一大片雲飄來掉了2GW,或一個午後雷陣雨掉了5GW,這絕對是有可能的!!

那馬上系統喪失2GW甚至5GW供電能力!!

因此,學者才會說,必須以一單位的基載電力來支援一單位的再生能源發電,以維持供電穩定,不致於限電。(註3)

 

但問題來了,天然氣電廠有辦法1分鐘內補上這缺口嗎?

這可從幾個面向來看:

第一、發電機並非按下一個按鍵,電馬上就會上來。電力系統的升載需要時間。除非維持24小時低負載運轉(成本),否則停機後要再開機,需要暖機時間,發電量上來所需時間往往長達數小時,不可能馬上能支應電力缺口。(註4)

而明潭及觀二抽蓄水力可能5分鐘可以馬上上來,(如果此時有閒餘能力可發電)也要幾分鐘才來得及補上2GW,但一定來不及在50秒內補上(註5)

且一般夏季尖峰=抽蓄水力幾乎可以的一定先用上了,所以不太可能有閒餘,有也沒有多少可調度。

第二、那電力突短時間內大量喪失,且來不及調度會如何?

簡單說,當負載>供電,頻率開始往下降,持續一段時間,電驛啟動保護,隔離負載=停電!!(不隔離,系統會連鎖崩潰)

重點來了,那大家一定問,台灣的電力系統在系統突喪失多少MW或GW,還有多少時間沒有來得及補上會啟動停電來保護系統?

 

簡單說當夏天一片烏雲飄過來,台灣突然失去1.2GW (非夏季時突然失去900MW亦同),就要在50秒的時間內就要做出電力調度,50秒沒生出電來就得隔離負載(停電)!!(註6)

對~50秒內去生出來頂上去這個缺口!!馬上!!

國外是用跨國電網來補(這個是反應最快,成本最小),但台灣是孤島型電網,沒有額外支援,因此發展太陽能必需搭配儲能設計,但目前GW級的大型儲能有多少?幾年內可以發展?又其成本多少(每度電儲存成本遠高於發電成本?),要如何攤提建置成本?

 

備註

註1:裝置容量指的是每小時最大輸出功率。

註2:1KW的太陽能板在中午可以發750~800W,1KW約要3坪的面積,全天加總下來約可發出3.5度的電。

註3:穩定低廉的電力,如燃煤電力及核能電力在過去被視為理想的基載電力,非核家園為目前政府的能源政策,因此這裡不考慮以核能做為基載電力;而目前台灣環保意識高漲,以及鄰避效應導致興建燃煤電廠已不可能,因此必須以天然氣做為基載電力。

註4:暖機時間,是指天然氣複循環機組,需先起動輔助設備,之後併聯需要以慢車馬達帶動發電機升載。

註5:一般來說在系統突喪失供電能力3.4%時會降頻至59.5Hz,只要50秒內沒有電力補上,系統會自動跳脫。

註6:36GW的3.4%相當1.2GW,意即目前台灣的電力系統能負荷的電力缺口是1.2GW。

 

參考資料:

1.台灣家庭裝太陽能 很難回本(https://news.ltn.com.tw/news/business/paper/816595)

2.台灣電力公司網站

(https://www.taipower.com.tw/)

3. 民進黨能源政策總體檢

(https://taiwanenergy.blogspot.tw/2015/09/blog-post_15.html)

4.華爾街日報評台灣能源政策:選擇脆弱

(https://www.appledaily.com.tw/realtimenews/article/new/20150723/653627/)

 

完整檔案下載處:

要你命的50秒.pdf (488181)

 

 

 

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