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標 題: [轉錄]風力發電不可靠
發信站: 批踢踢實業 (01/06/06 02:31:19 Fri)

風力發電不可靠

一、 台灣電力系統的先天限制

討論再生能源是否適合在台灣發展,必須先了解台灣電力系統的先天限制,否則再好
的建議都是隔靴搔癢、無濟於事。

孤立無援的電力網路、尖峰/離峰用電差距懸殊、電力需求成長快速,造成本島電力
調度極度困難。

台灣屬於島嶼型獨立電力網路,只能靠自己自立自強,一但電力短缺,沒有任何機會
從外界得到援助。它和歐、美擁有廣大電力網做後盾的得天獨厚完全不同,能源思維
當然也完全不同。

例如,2001年為什麼加州電力會發生危機?就是加州人把「鄰避」(Not In My
Backyard)的自私發揮極致,不准新建電廠;電力公司也想賺輕鬆錢,向外州電力網
購電,再賺取價差。結果,一但熱浪來襲,各州都自顧不暇,哪來多餘電力賣給加州
,於是一夕間電價暴漲20倍,1度電超過1元美金;短短3星期,電力公司就把十多年
賺的盈餘全吐出來,還面臨倒閉!

再說反核最積極的德國,為了補足未來廢核造成的電力缺口,還不是乖乖的向法國買
電(請注意,法國有75%電力來自核能)。義大利,這個歐洲第一個廢核國家,卻成
為法國國外最大電力買主、歐洲最大電力輸入國,請問這樣的「廢核」有什麼意義?

同屬獨立電力系統的島國,如英國、日本、南韓,因為感受到電力供應不能「任人宰
割」的危機,就成為核能的堅定支持者。

第二個台灣電力的先天限制就是離峰/尖峰供需差異太大。舉例而言,平日早/晚電力
需求可以差到2倍以上;冬/夏電力需求也差2倍。偏偏沒有其他電力支援,只能自立自
強,因此備轉容量(就是UBe)比歐美要高。想想看,夏天35度高溫,有人會關掉冷氣
嗎?如果有,您就是厲行節約能源的環保尖兵!
因此,電力供應必須滿足穩定、安全、環保與低廉等4個基本條件。現在,我們可以客
觀檢驗風力發電是否滿足這些條件:

二、看著35度赤炎炎的日頭,風車卻不動如山…

目前我國風力發電機組,有0.264萬瓩的麥寮風力發電示範系統(4套660 kW機組)、
0.24萬瓩的澎湖中屯風力發電示範系統(4套600 kW機組)及0.35萬瓩的竹北春風風力
發電示範系統,合計約0.854萬瓩(8.54MW)。至於風力發電發電量部分,90年麥寮風
力發電示範系統及澎湖中屯風力發電示範系統合計發電量為1,200萬度,只佔我國整體
電力發電量0.0076 %。

台灣發展風力發電有許多先天限制,所以前景並不樂觀。因為風力發電效率在夏季用
電尖峰反而最低,根本無濟於事

台灣發展風力發電最大困難就是在夏季最需要用電時,不但不能供電,還成事不足敗
事有餘。

圖1顯示經驗最豐富的台塑麥寮風力系統運轉實績:

(1) 系統年平均發電效率(就是實際發電量/機組容量)約為34%,算是相當不錯

(2) 但是最需要用電的夏天6-8月,發電效率卻連10%都不到

(3) 最嚴重的8月,有2/3的日子,發電效率連5%都不到,之所有能有6%是因為颱風
過境之故。

(4) 一年中有連續半年(3-8月)發電效率低於30%。

換言之,風力發電對於紓解炎熱夏天用電高峰一點用處都沒有。不但如此,因為
風力發電夏天「無路用」、冬天卻「嚇嚇叫」的多變性格,還要規劃其他發電廠
隨時「補破網」,這項成本,根據學者郭博堯先生估計,每度電就要多花0.765元。





圖1 麥寮風力發電機組運轉實績 (2000/12 - 2002/8)

再比較風力發電大國-丹麥,人家夏/冬的發電效率比例可是高達55%(我國為16%)
,風力發電在丹麥能,台灣卻未必能!
圖2顯示麥寮、中屯風力機組在8月份的運轉紀錄。有2/3的日子根本紋風不動,
如非颱風,一路掛零到底。




圖2 顯示麥寮、中屯風力機組在8月份的運轉紀錄

三、用4.5倍台北土地面積取代核四廠?

根據工研院與中央大學共同研究的《台灣地區基本風能分布》估計,即使台灣每一
分風力資源都被開發,發電潛能頂多13,791 MW,不過還得考慮,平均發電效率
只有34%,換言之,只能提供4,700 MW的可信賴電力。如果在夏天,只等於1座
核四ABWR機組。可是,居然需要2,200平方公里土地 – 相當於台北市面積8倍!

事實上這是不可能的,因為絕大部分地區都沒有開發價值。經濟部規劃的風力
發電目標是1,500 MW,其中陸域1,000 MW、海域500 MW。如果考慮發電效率,
可信賴電力連1座火力機組都不到,更別提核能機組。即使如此,開發密度將達
每平方公里84瓩,遠遠超過丹麥的每平方公里59瓩及德國的每平方公里25瓩。
這又創下一項「台灣奇蹟」。

風力發電究竟有沒有經濟效能,就請各位判斷了。

四、天價的風力發電成本

風力發電成本是一本算不清的糊塗帳。它至少包括:
土地成本、設備成本、政府補助與保障收購電價,還有因為風力發電不穩定
必須付出的額外成本…

系統 麥寮風力 春風風力
土地成本+設備成本(億) 0.9(不含土地) 1.15
政府補助(億) (不含低利融資) 0.38 0.56
補助比例(%) -42% -48%
機組容量(MW) 2.64 3.5
單位成本 (元/ kW) (機組容量) 34,000 32,800
單位成本 (元/ kW) (可靠電力) 100,000 96,500
保障電價與台電平均發電成本差額 1.13億 1.50億
(收購損失) (2-1.27元/度, 20年)
風力發電不穩定的額外成本(善後成本) (0.765元/度, 20年) 1.18億 1.57億

以麥寮風力為例,只需要負擔5千2百萬的設備費用(另加保養維護),我們必須
乖乖的掏出2.69億元「補貼」他,政府/企業出資比為5.2倍,真是好賺。

五、靠補貼才能生存,您想會有經濟性嗎?

推動風力發電最力的德商英華威公司毫不諱言:「…因此,目前台灣風力
發電產業發展關鍵的是,由政府出面協調台灣電力公司承諾在風場二十年的
經營期間內給予一個合理的固定電價(例如每度電新台幣2.5元),並且電網
應優先收購所有風場所發出的電,不區分時段、容量,而給予統一的收購價格。」

再看看其他國家的巨額補貼措施,就知道風力發電只有在補貼下才能生存,我們
想想,這樣的產業有競爭力嗎?

國家 補貼對象 補貼手段
德國 再生能源 90%國內零售電力價格補貼(每度3.1元台幣)
德國 再生能源製造商 每年4億馬克(約80億台幣)
丹麥 風能 每度補貼7.4美分(台幣2.6元)
西班牙 風能 每度補貼3.5美分 (台幣1.2元)
挪威 風能 設置經費25% + 電價補貼2/3(台幣0.5元)
英國 再生能源 每度補貼3便士+氣候變化稅0.43便士(合計台幣1.9元)
我國 再生能源 設置經費50%(最高)+保障收購價格(台幣2元)


六、結語

再生能源對於減緩全球氣候變化的確有相當貢獻。如果妥善規劃,對於環境
保護也有積極意義。但再生能源「靠天吃飯」的性格,經驗不能任意移植。
風力發電好不好?當然好!但是對於夏季尖峰用電有幫助嗎?不穩定的輸出,
只會增加電力調度的困難。為了彌補供電缺口,必須再增加備轉容量,這些
損失由誰來負擔?當然是全民!如果大量使用風力發電,可能未蒙其利,
就先受其害!

參考文獻

1. 郭博堯 (2003), 我國天然環境限制風力發電發展, 永續(研)092-009號,
財團法人國家政策研究基金會.

2. 郭博堯 (2003), 「看天供電」的國外教訓, 永續(評)092-057號,
財團法人國家政策研究基金會.

3. 台塑麥寮風力系統、中屯風力系統運轉實績,請參考:經濟部能源委員會
風力示範推廣計劃網站()

4. 工業技術研究院、中央大學大氣物理研究所 (2001), 台灣地區基本風能
分布(Wind Atlas)

5. 英華威公司 (2003), 台灣風電產業的發展障礙, 請參考:英華威公司
網站(http://www.infra-vest.com/Tradition/file/frame5.html)


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