沒核電就會缺電,真的嗎

online
圖一

如果十幾個水利會都配合,是可以裝到三萬部左右川流發電…每一年可以有幾百億電費收入。像現在農田水圳的水每天都流掉,也沒有做什麼,太可惜了。

劉正獅,凱本企業董事長、「高落差重力發電」發明者,引自楊弘任,「川流發電」的綠能技術行動網絡,頁19

按照台電四月十五日的說法,「以今年備用容量22%預測值來看,若停止3座核電廠運轉,備用容量只剩下2%,1部火力機組跳機,台灣會出現限電危機」。哇!聽起來,有夠恐怖。其實,能源局在三月二十一日的新聞稿早就說過了:「核能電廠若同時停止運轉,預估100年備用容量率將降至10%以下」。假如真的只剩2%,能源局就不會只說「10%以下」。

去年夏天

先來觀察去年的經驗。去年的用電尖峰出現於七月,負責輸配全國電力的台電系統之尖峰負載是33023千瓩,能源局的《99-108年長期負載預測與電源開發規劃摘要報告》的初估值卻是35990千瓩。第一個數字可能不包含「汽電共生系統自用電力」,第二個數字則有。既然能源局全未註明,而且多數資料都寫33023千瓩,我們就先以這個數字來推算。

由圖一可見,全國發電裝置容量比尖峰需求多出15728千瓩。不過,這些容量並非全派得上用場,例如,水庫的水位或風力強度當時不見得能讓機組發電能力達到最高。各發電機組在正常發電情況下,可提供給系統之最大出力一般稱為「淨尖峰能力」。能源局估計,去年七月淨尖峰能力總共有44748千瓩。所以在電力需求衝到最高時,也還有四分之一強的容量待命。

當時若不用核電,全國還有多少容量?減去三座核電廠的發電容量總和5144千瓩?非也。多數人恐怕不知道,核能發電廠本身也是用電大戶。以2009年為例,三座核電廠本身共耗用了15億9009萬多度的電力,也就是說,3.91%的核能發電被核電廠自己用掉了。所以,現有的三座核電廠雖然總容量為5144千瓩,至多只能貢獻給系統大約4943千瓩。據此,全國扣除核電後的淨尖峰能力應該是:44748-4943=39805(千瓩)。

這個數值比尖峰需求33023千瓩多出6782千瓩,比三座核電廠的總和還多。

如果採用35990千瓩這個較高的尖峰負載值來算,扣除核電後,備用容量還有3815千瓩,所以全國備用容量率為:3815÷35990=10.7%。台電旗下最大的火力發電機組在桃園大潭發電廠,容量為742.7千瓩。若無核電,又有這麼一個機組跳機,我們還有:3815-742.7=3072.3(千瓩)。五部這種大型火力機組同時跳機才會瀕臨缺電危機。五個機組同時故障?台電總不會遜到會讓這種情況發生吧?

今年夏天

今年夏天呢?能源局在年初的預估今年七月的情況如下。

  • 尖峰負載:36574千瓩。(按:應已計入汽電共生系統自用電力)
  • 七月淨尖峰能力:44879千瓩。
  • 備用容量率:22.7%。

三個數字的關係為:(44879÷36574)-100%=22.7%

我們若排除核電部分,則淨尖峰能力剩下44879-4943=39936(千瓩)。減去尖峰負載值後,還有3362千瓩,約等於4.87個大潭發電廠的火力機組。套回公式,可得今年的備用容量率:

(39936÷36574)-100%=9.19%

以此數字來評斷綠色公民行動聯盟與台電的交鋒:

綠色公民行動聯盟約二十餘人昨日到經濟部門口抗議,提出包括停建核四及國內三座核電廠停止運轉等反核訴求,質疑經濟部對外表示,廢核電將使國內電力不足且電價上漲一事是「恐嚇人民」,他們要「戳破經濟部的缺電謊言」,並在本月三十日舉行更大規模的反核活動。

台電公司回應,若停止核電廠運轉,依尖峰用電與國內缺水而無法維持水力發電的狀況,電力備用容量只剩下約○.一至二%左右只要有一部火力機組跳機,國內恐會出現限電危機,這是經精算後的數字。

環團人士指出,依經濟部能源局所公布的資料,納入汽電共生的發電能力計算後,去年台灣電力備用容量率大約在二十四.三%,若馬上廢除核電,扣掉核電所提供的淨尖峰能力,大概還有十%的備用容量率,已可確保供電無虞。(自由時報,2011-4-16

綠色公民行動聯盟的計算結果雖不中亦不遠矣;至於台電所謂的「精算」,我實在搞不懂他們是怎麼算的(苦笑)。

關於台電的「火力機組跳機」說,我們先前已處理過了:今年七月要有五部大型火力機組同時跳機才會有缺電之虞。至於缺水的問題,喔喔喔…台電這種說法豈不是在質疑經濟部能源局所估計的淨尖峰能力嗎?一般而言,淨尖峰能力通常會被保守估計吧?!能源局不是新手,更非外行,應該早就把水位、溢流等因素考慮進去。(按:能源局在估算上的保守態度可從該局對於風力發電的評估看出,例如,容量28千瓩的「四湖第一至十四號機」在該局的評估中只能提供1.7千瓩的淨尖峰能力)

誰的評估

其實,台電公司絕對不該質疑能源局的評估。原因很簡單:能源局的資料來自2010年《經濟部能源局委託台電公司「未來電力供需分析與規劃研究」計畫案》。簡言之,就是台電自己做的評估啦!

趣味不僅於此,請看下圖:

company tpri,png
圖二

紅框中的「Company: tpri」是什麼意思?「tpri」不就是這個嗎:

tpri2
圖三:擷取自台灣智慧型電網產業協會之英文網頁

不就是位於台北市羅斯福路四段198號的「台灣電力公司綜合研究所」嗎?經濟部的預測報告會不會根本就是台電所寫的?

從前從前,這種評估報告的確是台電寫的。打從2005年開始,這個任務轉由能源局執行。能源局的這份報告開門見山就表示:

經濟部能源局於民國93年7月成立後,行政院有鑒於以往採行由台電公司單一綜合電業所辦理之長期負載預測與電源開發方案做為全國電力系統之供需規劃,恐有涵蓋層面不夠深廣之疑慮,爰示由能源主管機關經濟部能源局辦理。故自民國94年起,本局開始辦理長期電力負載預測及電源開發規劃業務。(頁1)

是不是民進黨下台、國民黨上台後,一切故態復萌、倒退撸,這個業務又被交回給台電代為操刀呢?

昨之未來:被高估的未來尖峰負載

民進黨在2000年上台後,在宣佈廢核四之前曾要求台電與經濟部針對未來全國用電進行評估。這兩個單位當時預估2010年的尖峰負載為41494千瓩。2010年如今已成過去式,其實際尖峰負載至多只有35990千瓩。當年高估了五千五百千瓩,比核一、核二、核三發電容量的總和還多!在2005年,台電的預估甚至高達41862千瓩。直到2009年底,台電依然高估半年後的尖峰負載,只是變得比較實際保守:

關於2010年全國尖峰負載之預估
圖四

曾被過度高估的的不只是2010年。於今回顧,2000年的預測完全被其後的實況打敗。此外,從2005以後,預測的曲線一再地向下調整:

十年來的尖峰負載預測
圖五

近三年的長期預測也是一再地下修:

經濟部能源局近三年來之全國電力尖峰負載預估
圖六

由於發電設備容量的增加速度高於尖峰負載的變化,備用容量率屢創新高。備用容量率近三年來更遠高於政策設定的16%:

台灣電力備用容量率
圖七

備用容量並非多多益善:能源局在歷年的《長期負載預測與電源開發規劃摘要報告》一再提到「備用容量過高將增加發電機組設置,進而提高發電成本」。

今之未來…

未來十年、二十年的尖峰負載本來就很難預測。從過去十年的經驗來看,省電技術發展與產業結構變化等因素都減緩了尖峰負載的增加速度。按照現有的未來電力設備規劃,即使尖峰負載的變化如能源局在2009年所作的預測,2018年全國的淨尖峰能力在不包含新增核電容量(不包含核四那兩個機組與提升現有核電機組出力)的情況下,仍能提供(52339÷46891)–100%=11.6%的備用容量率:

未來用電尖峰預測
圖八

若照跟台灣一樣是島國的日本標準(八至十趴),備用容量率11.6%已綽綽有餘;不過,這個數字包含現有的三座核電廠在內。如果現在要將核一至核三都廢功,必須考慮到如何解這一道題目。

思考方向一:屆時的尖峰負載有多少。2008年底的預估到了2010年底已被下修了2058千瓩,比核二廠的總發電能力還大。往後呢?會不會再下修?如果來個全國省電大作戰,五年內再向下修2000千瓩呢?

思考方向二:加速開發再生能源發電。行政院2007年產業科技策略會議之結論早已設定再生能源發電的目標:

全面有效運用再生資源,以達成2025年再生能源累計發電裝置容量達845萬瓩。

2009年,我國再生能源發電裝置容量已達306萬瓩;按照現有的計劃,十年後的再生能源發電裝置容量可增加至639萬瓩,此數字超過目前的核電容量總和100多萬瓩。就我國的再生能源潛能而言,其實還有相當大的進步空間。姑且不談太陽光電這個舉世矚目的焦點,也姑且不談台電早在2007年就完成西部海域廠址初步評選、而最近才因福島核災而突然被經濟部拱為「2030年台灣再生能源主力」的離岸風力,光是淡水河就還有146.6千瓩的能量有待開發。

在開源節流的剪刀效應下,廢核並不如很多人想像的那麼難。以台灣的地理環境,再加上產業界的人才素質等條件來研判,蔡英文在上個月提出的2025年非核家園目標並非遙不可及(甚至有人會覺得太謹慎保守呢)。

廢核能,不能?不為也

執政者的心態、眼界與意願是首要關鍵。針對2010年,行政院2007年產業科技策略會議曾設定的幾個目標到了去年年底都沒達成,甚至不到一半:

政策目標(千瓩) 實際達成(千瓩) 差距(千瓩) 達成率
慣常水力 2168.0 1977.4 190.6 91%
風力發電 980.0 477.6 502.4 49%
太陽光電 31.0 17.5 13.5 56%

落差如何造成?近兩年來,風力與太陽能裝置的增加速度顯然有降低的趨勢:

風力與太陽能容量年增率
圖九

兵隨將轉。作為下屬,能源局在進行電力規劃時必須依據上級的政策方向。該單位在其《99-108年長期負載預測與電源開發規劃摘要報告》第三頁表示

本局辦理之長期負載預測及電源開發規劃,主要依據下列政策方向配合辦理:
(一)永續能源政策綱領

1、積極發展無碳再生能源,有效運用再生能源開發潛力,於2025年占發電系統的8%以上。

2、增加低碳天然氣使用,於2025年占發電系統的25%以上。

3、將核能作為無碳能源的選項。〔…〕

永續能源政策綱領」是馬英九上台後,行政院在2008年6月5日核定的。過去民進黨執政時期意欲擺脫的核能發電在馬英九掌權半個月後馬上鹹魚翻身,在「無碳」的旗號掩護下登堂入室。於是乎,行政院在2007年所訂的2025年再生能源占總裝置容量目標14.9%被新政權削減至8%,近乎腰斬。(按:所謂「核能無碳」的說法請參閱這一篇文章,或直接參考Jan Willem Storm van Leeuwen與Philip Smith合著的Can nuclear power provide energy for the future; would it solve the CO2-emission problem?

當今執政者若腦筋繼續停留在四十年前,死抱當時制訂的核電計畫不放,必不會放手讓屬下去全力發展再生能源,更不會就此來督促他們。選民有權利選擇自己認為最好的能源政策;執政者若執迷不悟,選民就該把他們換掉,或者透過公投強迫他們採行。多數選民如果選擇盲信台電與今之掌權者之說詞,其他選民只好陪他們一起承擔核災的風險了。

廢核,是不為也,非不能也。若現在就廢核一、核二、核三,短期缺電的可能性不高。若經審慎評估、提出周延可行的替代計畫來應付未來十年內其它機組(尤其火力)的汰舊換新,就可完全將現有核電廠除役了。而不論怎麼估算,核四都是多餘的,十年前就該廢了

主要參考資料
version 1.00, 2011/05/05 19:06

關於本文的 9 則留言

  1. 當然不會,除非本來的火力發電都被幹掉了。
    核能發展本來就是想解決火力發電污染空氣的問題,
    但是車諾比和311之後,
    好像被發現,被輻射比得呼吸道疾病還慘。
    台電的說法等於是"沒有水就蓋水庫,水就會從冒出來,就不會不夠用啦"。
    別說什麼開源節流,那是辦不到的啦,
    人口增加,大樓不可能不蓋;
    夏天來了,冷氣不可能不吹;
    不然,沒空調的塔塔汽車會大賣。
    至少在太陽能跟風力上用點心,
    想必馬政府是辦不到了,
    88風災過後,本來要說要收屏東魚塘養太陽能,最後又急轉彎不搞,
    叫那些漁民情何以堪。
    (屏東縣長也挺不爽的,他可能跟我一樣買錯股票XD)

  2. 能源局在估算上的保守態度可從該局對於風力發電的評估看出,例如,容量28千瓩的「四湖第一至十四號機」在該局的評估中只能提供1.7千瓩的淨尖峰能力。
    我猜想是跟這個有關:
    http://www.taipower.com.tw/left_bar/power_life/power_development_plan/Power_development_plan.htm
    「有關計算系統備用容量率所用之出力參數部份,再生能源發電機組之淨尖峰能力以可靠度85%時所相對應之輸出容量估算,其中風力機組為裝置容量的6%、太陽光電為裝置容量的20%、地熱及生質能發電之淨尖峰能力則假設為裝置容量的50%;火力燃煤、燃氣機組則為裝置容量的94%及98%估算。」
    所以才會得到這樣的數字,能源局該文件的其他發電新增的估計大致也是符合這樣的比例,至於這樣的比例合不合理,我這外行人也搞不清楚了……。

  3. 在文章裡借用了一張圖。
    涉谷萬人反核、日本再關核廠,台灣呢?
    http://nitoc.blogspot.com/2011/05/blog-post_7920.html
    其實「擔心(能源)取得的困難包括價格、外交或戰爭的干擾;2. 企圖發展核武」的兩種初衷,至今仍然存在,或者,至少有人在利用這兩個理由反對廢核。前幾天我還在網路上看到有人擁核的理由之一,就是妄想可以「延長對抗中國封鎖的時間」。

  4. 白熾燈泡即使耗能較高,但相較於其他燈具如日光燈LED等在生產過程中的汙染,或燈具內含有的有毒物質(如汞),個人認為還是較佳的選擇。歐盟禁售白熾燈泡恐怕是燈具生產商的政治力推動,畢竟白熾燈泡一顆台幣10元,充滿汞蒸氣的所謂省電燈泡一顆台幣150元

  5. 我想補充五個觀念:
    1.要省電「功率因素」非常重要,白熾燈的效率雖差但功率因素很好,而許多日光燈/省電燈泡因為選用較差零件而讓功率因素過低、沒那麼省電。(功率因素不夠高雖然不會增加家庭電費,但台電真的要多發一些電才能達到一樣的效果)
    2.鹵素燈不可取代的原因是演色性夠好(連續光譜),演色性好代表光線比較健康舒適自然,而目前許多場所用白熾燈泡的重要原因就是日光燈/省電燈泡的演色性太差(離散光譜),實際上日光燈還是有較高演色性的產品可以選購,要是能推廣這種產品,相信白熾燈泡/鹵素燈的使用量會下降。
    3.目前各研究單位都在研究接近連續光譜的人工光源,例如效率增加一倍的白熾燈已經出現在實驗室;有高效率低成本的連續光譜人工光源才能省電。
    4.臺灣常見的日光燈/省電燈泡色溫選擇太少(光線的顏色大多用色溫表示、色溫越低越黃越高越藍白,5000k以上是白光,色溫高會讓人比較不想睡、色溫低則適合在睡前一兩個小時以免睡不著),常見的只有2700~3000k的燈泡色及6500k白光,實際上去找4000k/5000k/5500k的產品真的會比較舒服。
    5.如果能用日光燈管就不要用省電燈泡,省電燈泡的效率比最好的日光燈管差不少;而其實最好的選擇是:常點滅場所使用CCFL、不想常換燈管就用超長壽命T8燈管或CCFL、一般場所使用T5燈管、桌燈用ra99T8燈管;然後除了CCFL外都要選用高品質高效率高功率因素的預熱啟動型電子安定器(預熱啟動電子安定器無法一點就亮、但可以有效延長使用壽命)。

  6. 禁用白熾燈的最重要原因是還有鹵素燈可以做替代品。
    不過要禁用鹵素燈就要先等科技進步吧!

  7. 水力不能拿來當筆戰好嗎??
    現在缺水缺死了
    你還拿來發電
    不是笑死人??

  8. 沒看清楚嗎?川流式水力發電。
    本來要拿來灌溉的水順便拿來發電會浪費水嗎?
    最多休耕時少發一點電就好!

  9. 我是認為台電可以先推廣更好的電表,功能要有離峰時間優惠計價、自動功率因素補償及虛功收費(平均功率因素80%代表有20%的能量是虛功、目前這虛功不收費)。
    這樣就可以逼用戶在深夜使用電(例如購買有定時開啟功能的烘衣機、烘碗洗碗機),也可以逼用戶使用高功率因素的產品。
    提到汞污染問題,那應該推廣CCFL(冷陰極螢光燈管)取代其他螢光燈管,CCFL壽命長含汞量又低,只是CCFL似乎太細容易破。
    另外,省電燈泡實在該用CCFL取代,效率較差、汞含量高,可惜就是E27接頭太方便了;也就是說要推廣一些省電產品方便性也很重要。
    至於目前LED的演色性及效率真的還不夠,還有待加強。

發表迴響