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非核家园前夕的产业变局
 

【作者: 籃貫銘】2017年12月14日 星期四

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@内文;


日本311大地震宛如一记警钟,再度震醒全世界对於使用核能发电的反思,而台湾则是其中反应最剧烈的一个国家,转变的幅度甚至超越311的所在国日本。


2014年,台湾终止了核能四厂的兴建,并在2015年将之封存,随後,新执政的蔡英文政府提出了「2025非核家园计画」,正式宣告台湾的能源结构将进入转型期,除了启动能源转型与电业改革外,也将带动绿能产业的发展。


而如同所有的产业转型,能源转型也势必将面对震荡与重建,只是能源所涉及的层面更广,不仅一般家庭会受影响,连带整个台湾的产业也将面临挑战,特别是用电量庞大的台湾制造业。


能源转型 电力供应将面临过渡期

如果是处於可预测的电力需求环境,则能源转型或许只是电力调度和新能源电厂兴建的单纯问题,但随着气候的变迁与经济的成长(更多先进工厂的兴建),电力的需求变成一个难已评估的项目。


依据台电的预估,今年(2017)最高用电量为3630万??,较2016年成长20万??,然而,今年8月11日却出现高达3641.7万??(MW)的用电量,不仅创下历史新高,更比预估值多出10万??,显见目前的用电量预测并不能作为评量电力是否充足的依据。


既然,用电需求量是个无法预测的变数,且高出的幅度可能会超出预期甚多,因此保留充足的备用电量就是维持稳定电力供应的关键,但这个选项却也因核四停建後新再生能源厂仍未即时运转,而成为空谈。


根据台电的资料(如图一),台湾的备用容量率原为20%,2013年时调降为15%。但值得注意的是,自2014年起,实际的可用备用容量率就不及15%,到了2016年时,更达到了历史的新低10.4%,证明电力吃紧的情况是个不争的事实。



图一 : 备用容量率与限电次数(source:台电)
图一 : 备用容量率与限电次数(source:台电)

电力吃紧的问题,执政者当然是知道,也的确有所对策。在短期上,将延长低成本的火力电厂的使用期限,以弥补不足的电力;另外,也推动汽电共生发电的夏月紧急增购制度,以及其他多元需量反应措施:包括时间电价、计画性减量及需量竞价等。


而在长期方面,则期待提升能源的使用效率,同时抑制电力需求年均成长率至1.0%;再者,也将扩大再生能源发展,於民国114年达发电量20%。另一方面,也加速「第三天然气接收站」的建置,扩大天然气的使用,以弥补降低核电与燃煤发电的能源缺囗。


但整体而言,这些短期与长期的策略目前都没有实际的效益可供评估,尤其是抑制电力需求在目前的社会与产业环境之下,将更是难以达成,而其背後所投入的代价,如增加碳排放与提高生电成本,是否会与台湾急需的经济成长相互矛盾,恐怕也仍需进一步观察。


太阳能与风力发电跃身热门产业

或许能源转型的成果与作用仍不得而知,不过,「2025非核家园计画」一推出,倒是给了绿能产业一个大利多,尤其是对太阳能与风力发电产业,这就好比签到一个超级大客户,而且合约长达数十年。


根据「2025非核家园计画」的内容,至民国109年(2020年)时,再生能源的发电比率必须达到9%,而到民国114年(2025年)时,再生能源的发电比率更要达到20%。


而在发电总量上,太阳能发电的总电量需在民国109年时,达到56亿度,而到民国114年时,则要再成长4倍,达到250亿度;至於风力发电(包含离岸发电与陆城发电),则需由目前的15亿度,一路成长近10倍至140亿度。


上述这些发电量与比例,若进一步再换算成设施的装置量,则意味着目前的相关产业的规模也需数倍的成长,因此势必将带起相关供应链的扩张与资金的投入。



图二 :  2025非核家园的太阳光电与风力发电发电比例(制表:CTIMES)
图二 : 2025非核家园的太阳光电与风力发电发电比例(制表:CTIMES)

依据「前瞻基础建设计画」的内容,至2025年之前,台湾政府将投入80亿台币的经费,进行第一期绿能建设的拓展,预计将太阳能的装置容量从目前的约13亿??(1.3GW),增加至200亿??(20GW),预计带动1.2兆的投资额;而在风力发电的装置量,则将增加到42亿??(4.2GW),带动6135亿元。


另外,也将支出40亿台币在台南建置「沙仑绿能科学城」,作为发展再生能源与推广绿能产业的基地。


而有了明确的政策支持,台湾的太阳能产业也就顺势展开新一波的整并与结盟,包含昱晶、升阳光电与新日光的整并;茂迪与硕禾合资成立新的模组公司;元晶太阳能在屏东县设立全台最大的太阳能模组厂,大家的目标都一致,就是要增加各自下游的装置量,以因应未来的发电需求。



图三 : 各类推广目标年发电量(制表:CTIMES)
图三 : 各类推广目标年发电量(制表:CTIMES)

风力发电方面,亚泥旗下竹风电力预计在2017年底通过经济部的审核,在新竹外海四号风场设置总装置容量448 MW(百万瓦)的风力发电机组,投资金额将达800亿元,最快2021年兴建,2023年启动发电。


智慧电网扮演整合再生能源的关键

对政府而言,再生能源是扮演着其突破电力供应困境的尖兵,只有再生能源的发电量达到预期的目标,才能够??解甚至是拯救整个产业发展的僵局,但再生能源要能够顺利的发展,且有效的整合是於目前的市电结构中,智慧电网的角色就至关重要。


智慧电网当然不是新东西,政府与产业过去也曾经多次提到,但目前其重要性与急迫性却是达到空前的地位。很大的原因,就是能源转型的驱动,一方面须将再生能源与目前的市电整合,另一方面需进行更有效率的支配与调度,才能够因应台湾未来的发电、配电与终端用户的需要。



图四 : 彰化的离岸风力发电
图四 : 彰化的离岸风力发电

另一个促成智慧电网重要性水涨船高的因素,就是台湾发电结构的改变:将由集中式转向分散式。传统集中式发的电网,电力潮流是上对下的单一方向,因此无须复杂的控制。


但随着再生能源发电站广泛的设置後,则电力的供应成为一复杂的系统,需先在配电网内进行区域内的电力整合与交换,以调节区域内的供需水平。也因此电力潮流的方向不再固定,必须要达到分散式控制的流程。


而这个功能正是智慧电网所能提供的,透过使用先进的ICT系统,智慧电网能将配电与输电导入自动化,进行系统自我分析、诊断与修复,并提供数位化的资讯与介面,让电力控制更加透明且更加有效率。


前行政院长林全就曾表示,要有稳定的电网和储电设施,让电力使用上不会有困难,同时,要让尖峰时间用电量能够移动,因此智慧电网与智慧电表要做起来,特别是智慧电表。


结语

无庸置疑,稳定可靠的电力绝对是所有产业得以健康且永续发展的基石,但如何落实,如何达成,则是为政者的职责所在,且评估的面向应该要更广,更长才是。


如果「2025非核家园」的计画时程不变,则可以预期的,未来的能源与电力状况势必会有一番大震荡。对一般产业而言,就须尽早评估相关可能的风险并做好因应准备,例如扩大备用电源与紧急用电的规划,以备不时之需。


对能源产业来说,现在则是百年难得一见的好机会,除了尽早投资布局之外,也应该规划化更广泛的应用与解决方案,因为在再生能源发展的带动之下,绿能的装置也将开始更深入到一般的家庭中,相关的技术与产品将会有新的市场。


而对政府而言,2025年或许不应该是一个使命必达的时间点,因为过快的能源转型只会对产业与民众带来庞大的压力与风险,在重要的是,国政应该考虑的是永续性,特别是风力发电与大型的太阳能发电都会对自然生态与环境产生冲击,若只一味追求弥补失去的电力,进而疏忽了更大的命题,那恐怕不是顾此失彼这麽简单了。


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