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在台灣 核電是否就是唯一選項? 2011/06 月號
機電整合/提供
文/張世文
台灣是否真的沒有核電就會缺電?答案可能是否定的。目前台灣電力備載仍有餘裕,加上再生能源技術的發展,未來台灣能源多元化整合來源後,是否還要依賴核電,尚在未定之天。
日本福島核災後,對於核能發展的質疑,也開始多了起來。加上某些政治人物開出核四「停止商轉」的政治口號,讓大家開始正視,除了核能與火力發電,台灣是否可以產生其他的選項?尤其是夏天將至,過去因為夏季尖峰「限電」的陰影仍在,台灣現況的電力是否足夠,這也讓人們擔心,台灣是否有推動再生能源的本錢?
大家一定都聽過一個說法,「隨手關燈,才能夠節能減碳」,這從小學學到現在的口號,你同意嗎?
所以當我們使用電能的時候,我們便說我們都是共犯結構,你同意嗎?但事實真的是如此嗎?
工業用電才是耗電大宗
目前台灣的民生用電,其實僅佔總用電量的20%,電力的主要使用者,來自於工業用電、商業用電,以及電廠自用電量;工業用電中,石化、鋼鐵、水泥、造紙及人造纖維產業,用掉了台灣的總用電量的25%(但其中所創造的GDP,卻僅僅只佔了4.5%);另外,從工業用電的結構來看,2010年光是工業就用掉了1億2,415萬仟度的電力,但根據台電發電成本及工業用電電費的差價,整整補貼了工業用電449.07億元。
所以說,「組織性的破壞」及「損耗環境的集體性行為」兩者,才是造成環境改變的主要問題,所以把用電的浪費放在「家庭用電」做為元凶,其實極不公平。這些錯誤的概念,來自於一些數據被集體性行為化約為「個人式」的使用模式來處理,像是台電在過去來談論單日尖峰電量時,將早晨高度用電的時段的原因,指稱是台灣婦女早晨使用電鍋習慣,但後來卻證實是工廠機器營運啟動時的電力輸出,這樣的問題林林總總不一而足,但也影響到後續討論能源發展所產生的盲點。
回到電力問題。根據經濟部能源局在《長期負載預測與電源開發規劃摘要報告》的分析中指出,根據台電的尖峰備載電力分析,即使核電廠停機後,依照現有的備載電量,仍然超過尖峰用電的10.9%(表1)。所謂被備載電量,指的是當年度耗電的最高日,以裝置容量扣除掉最高那日的電量,還可以謄下多少的電量,這也代表,經濟部所說的「廢核電,台灣三分之一至四分之一廠商會倒閉」,或者是「廢核電,台灣電價將漲到四塊錢」的說法,的確值得商確。
發電規劃應有壓力測試
既然如此,那是否就可以達成「非核家園」的想像呢?專家認為,此刻的非核家園,先不談再生能源的發展,純粹將基載電量由原本的燃煤機組以及核電機組,改為利用燃煤機組以及燃氣機組產生,如純粹僅就能源結構分析,其產生的排碳量的確是上升的,並且發電成本會由現階段的2.6元,上升到3.0元左右,「這也代表,家戶負擔將會增加平均約120元台幣。」
這是否就代表台灣應該扛下這個負擔,來實踐非核家園的目標?
其實,這部分只是證明,基本上台灣有能力,進行像德國規畫的核電「壓力測試」,「其實現在的台電中,應該沒有任何一條規範或指導手冊,告訴台電應該在何種情況下『棄廠』。」專家指出,德國所作的壓力測試,主要在於測試在極端的環境下,考慮氣候及人造的複合性極端條件,機組以及應變的處理權責該如何分工,「什麼時候棄廠的這個判斷無疑是困難的,能夠下這個判斷的執行單位又是誰?」
加上核電廠目前帳面上的耐震係數,是否是真實的可抵抗震動的數據,或者是核電廠本身機電機組未更換而造成任何危害的可能評估,也都是壓力測試中可以評估而加以避免的部份。核四的規畫中,的確已經加入安全監控的相關機制,但在本身安全負載的監控部分,相關機制卻仍然是付之闕如,如何加強,這也是壓力測試的重要功能。
但是,再生能源在台灣,是絕對不可能的嗎?
諸多支持核電作為減碳工具人士,均持「核電可以作為火力發電與再生能源之間過渡選項」的看法,此論點當然與核電業者或支持者的見解完全不同。
再生能源會是未來趨勢
法國核能公司EDF執行長Carlo de Riva接受媒體訪問時,就認為如提供再生能源誘因,將會替代碳交易市場的所提供的減碳誘因,「因此使碳變得便宜,導致核能無法發展。」顯見核電與再生能源發展有可能相互排擠發展。
舉例而言,以核四廠為例,核四廠至今興建費用已高達3,000億,但僅只提供2,700MW的裝置容量,相對而言,1,700億的興建經費,卻已經可以提供6,500MW的再生能源裝置容量,雖然這個數字忽略了容量因素的差異,但此資訊的確不容小覷。
根據工研院的研究報告指出,台灣仍可能在短期間內發展再生能源,並使之達到 6500MW的發電量,根據評估,這樣花費的經費,大約是1,700億台幣。
也有人提到,再生能源發電的成本,幾乎均高於以石化或核能發電的成本。不過就現況言,在科技的進步下,近期內發生「grid parity」也不是不可能的事。
所謂grid parity,指的是生能源的成本與傳統石化燃料成本的「黃金交叉點」,根據美國的統計,目前再生能源的成本,約是每度12分美金,但到2015年的時候,可以降到每度 6分美金而形成grid parity;當然對於這個數字仍代證實,但目前義大利已有部份地區有能力達到grid parity的狀態,代表再生能源的發展,似有前景可期。
另外,透過追日系統的發展,更提升太陽能發電效率。太陽能光電系統的主要能量供應源為太陽光,為提昇電池效益,應使電池系統接收到最大的太陽光能,故太陽光入射應為垂直角,則單位電池面積上能得到最多能量。
「追日系統」就是利用技術,將太陽能電池系統「追著太陽跑」,讓系統接收到最大量的光能,調整最大能量。
目前追日系統,多是以能量方式感應調整面板方向,使電池面板組可以獲得最大的光能,主要的方式包括利用以兩組太陽方位感測器分別判定太陽的方位,由於向陽面的充電效率大於背陽面,可以利用其電流效率判定太陽的位置;或者是以電池面板兩端的感應器,來追蹤太陽的輻射熱,當太陽移動時,造成兩端的熱力的不平衡時進而產生壓力差,利用此壓力差驅動電池系統追日造成的效果。
另外,在太陽能面板的技術改進,利用半電鍍式或薄膜式面板,適用於不同區域以及條件的地理以及氣候條件,如果在政府相對以鼓勵的方式推動下,成本、效率應有相關的成效。
提到再生能源,現在網路上時常有一個論調,「太陽能發電只有在有太陽的時候才有,風力發電只有在有風的狀況下才有,所以我們不可能只靠再生能源。」這種說法是真的嗎?
複合式架構發展再生能源
根據澳洲一項研究報告所提出的數據指出,基本上,整合太陽能、風力或其他再生能源發電的「複合式的再生能源」,在估算裝置容量因數,並且搭配同步整流電路的規畫後,將足以做為基載電量,而目前多國大學在處理分散式電源供應器的研究上,也都已達到一定成效。
某種程度上,台灣已有許多的人才投入電機、材料相關科系,這對於發展太陽能或風力等再生能源發電的規畫,的確有其競爭力;如果政府的協助,像是收購再生能源的躉購價的基本措施繼續存在,將會有更大的誘因,來吸引相關人才繼續投入研究。
光以嘉南地區為例,台灣平均日照時數達2100小時,嘉南地區甚或以南更可達2500小時;而現況風力發電或潮汐發電也是可能投入的領域,尤其是風力發電為台灣主要推動的再生能源產業,政商均投入大量經費推動發展,前景相當可期;更別談原先在中南部眾多的小型養豬場,也可能做為沼氣發電的可能。
所以,台灣是否一定要核電,的確尚在未定之天。
原文網址: 在台灣 核電是否就是唯一選項? | 機電整合 | 雜誌櫃 | NOWnews 今日新聞網
http://mag.nownews.com/article.php?mag=11-59-6141
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