從德國(guó)發(fā)電結(jié)構(gòu)看臺(tái)灣如何借新能源解決夏季用電尖峰需求

:夏日炎炎，工業(yè)用電、民生用電都處在高峰。加上臺(tái)風(fēng)過(guò)后和平電廠的輸電塔倒閉，臺(tái)中火力電廠一號(hào)機(jī)故障等，都讓“缺電危機(jī)”不再只是一則新聞，而是可能將影響所有人的大問(wèn)題。

缺電的問(wèn)題成為中國(guó)臺(tái)灣這整個(gè)夏天的一大討論議題。要談起缺電的問(wèn)題與解決方案，可以從目前與長(zhǎng)期規(guī)劃來(lái)看，當(dāng)然，這個(gè)夏天的問(wèn)題，大概只能靠著公務(wù)員中午不開(kāi)冷氣、經(jīng)濟(jì)部長(zhǎng)帶著臺(tái)電所有工作人員辛苦地度過(guò)。

然而，要解決缺電問(wèn)題，還是必須從長(zhǎng)期解決方案著手。反觀景氣優(yōu)于臺(tái)灣的德國(guó)，卻沒(méi)有缺電的問(wèn)題。他們的發(fā)電政策、用電情況如何，或許可以是中國(guó)臺(tái)灣很好的借鏡，并能提供一個(gè)未來(lái)發(fā)展電力的策略方向。

Source:臺(tái)灣電力公司

中國(guó)臺(tái)灣過(guò)于仰賴(lài)火力發(fā)電，占整體發(fā)電八成比重

喜歡到日本旅游的人應(yīng)該都有觀察到，日本的分布式、屋頂型太陽(yáng)能比例在非都市區(qū)的使用率非常高，更不用說(shuō)，歐洲離岸發(fā)電風(fēng)力系統(tǒng)的蓬勃發(fā)展。

對(duì)比中國(guó)臺(tái)灣的供電結(jié)構(gòu)，從臺(tái)電的資料顯示，2016年的總發(fā)電、購(gòu)電中，燃煤、燃油、燃?xì)?種加總占了77.3%，核能仍然有13.5%。泛新能源（包括太陽(yáng)能、風(fēng)力、水力等）僅占6.6%，加計(jì)氣電共生也不過(guò)9.2%，不到一成的比重。相較于日本、歐洲等國(guó)家，中國(guó)臺(tái)灣顯然維持較傳統(tǒng)的發(fā)電方式。

年年頭痛夏天兩個(gè)月，每天兩、三個(gè)小時(shí)的尖峰用電

觀察中國(guó)臺(tái)灣的缺電問(wèn)題，事實(shí)上，臺(tái)電每年的電力警報(bào)僅來(lái)自夏天的用電高峰，多半為6月中到8月中不到兩個(gè)月的時(shí)間，其中又以每天的中午2、3個(gè)小時(shí)缺電警報(bào)最劇。而最為緊張的顛峰電力消耗點(diǎn)，通常是幾十萬(wàn)千瓦到百萬(wàn)千瓦。平常月份、其他時(shí)段的用電是沒(méi)有問(wèn)題的。

然而，基于經(jīng)濟(jì)因素，不可能把一年最尖峰用電的時(shí)段當(dāng)成基準(zhǔn)，大幅擴(kuò)充基礎(chǔ)發(fā)電量，因?yàn)檫@將導(dǎo)致尖峰過(guò)后，發(fā)電容量閑置的狀況。

2017年8月7日中午臺(tái)灣發(fā)電分布。

Source:臺(tái)灣電力公司

借鏡德國(guó)經(jīng)驗(yàn)

全球公認(rèn)的工業(yè)、科技大國(guó)──德國(guó)，對(duì)于電力穩(wěn)定性要求極高。值得關(guān)注的是，德國(guó)同時(shí)也正在減少核能發(fā)電，這點(diǎn)與臺(tái)灣相似。因此，德國(guó)對(duì)于長(zhǎng)期的基礎(chǔ)電力配置，以及尖峰用電需求的考量，皆能成為臺(tái)灣的學(xué)習(xí)對(duì)象。

Source：Fraunhofer,Amprion,Tennet,TransnetBW,EEX

如上圖所示，可以觀察到最近一周德國(guó)的用電來(lái)源分布。

在中午時(shí)段的用電高峰，因?yàn)檎锰幱谔?yáng)能最有效率發(fā)電高峰，因此，太陽(yáng)能提供高達(dá)35%的發(fā)電比率。而這也正好改善了夏天最熱、電力消耗最大時(shí)段造成的缺電問(wèn)題。這就是為什么無(wú)論是歐美或是日本都積極提升太陽(yáng)能發(fā)電比例，其收購(gòu)電價(jià)也不一定要跟最低價(jià)的幾種基礎(chǔ)電力比較的原因。因?yàn)榧词褂帽容^高的價(jià)格收購(gòu)尖峰時(shí)刻的太陽(yáng)能電力，仍然具有相當(dāng)高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

同一個(gè)時(shí)段，風(fēng)力的發(fā)電量也比其他時(shí)段來(lái)的高。這也說(shuō)明，德國(guó)的尖峰用電大部分是靠太陽(yáng)能、風(fēng)力等潔凈能源，且順應(yīng)其發(fā)電特性所供給。相較之下，基礎(chǔ)發(fā)電的火力、核能在尖峰用電時(shí)刻的供電比重改變不大；反觀臺(tái)灣的尖峰時(shí)刻用電，則仍是以燃?xì)?、燃油等火力補(bǔ)充發(fā)電為主。

Source：Fraunhofer,Amprion,Tennet,TransnetBW,EEX

若以上述德國(guó)經(jīng)驗(yàn)做為借鏡，反思臺(tái)灣現(xiàn)況，可以就目前臺(tái)灣發(fā)展離岸風(fēng)力與太陽(yáng)能的狀況進(jìn)行討論。

彰化離岸風(fēng)力具3GW以上潛力，有助于基礎(chǔ)電力提

先從風(fēng)力發(fā)電來(lái)看，政府規(guī)劃2025年離岸風(fēng)電要達(dá)3GW（百萬(wàn)瓩）設(shè)置目標(biāo)，離岸風(fēng)力臺(tái)灣總開(kāi)發(fā)潛能概估約可達(dá)23GW。其中大部分集中在彰化海岸線附近。無(wú)論以3GW來(lái)看，或是高標(biāo)的23GW，都能為長(zhǎng)期基礎(chǔ)電力帶來(lái)相當(dāng)大的疏解、分流效用，同時(shí)也符合我們看到的德國(guó)案例中，風(fēng)力發(fā)電占比高達(dá)16%的方向。

Source:臺(tái)灣電力公司

太陽(yáng)能彌補(bǔ)尖峰用電，最有助紓緩臺(tái)灣夏天供電問(wèn)題

再者，觀察中國(guó)臺(tái)灣來(lái)自太陽(yáng)能發(fā)電的情況，就以今日（8/7）來(lái)看，在溫度高達(dá)攝氏37度的中午，全臺(tái)陽(yáng)光普照的熱辣中午時(shí)段，太陽(yáng)能發(fā)電卻僅占總發(fā)電的2.2%──約76萬(wàn)千瓦；相較于日本2016全年平均來(lái)自太陽(yáng)能發(fā)電占4.9%的比重（中午時(shí)段更高），以及德國(guó)近幾日中午時(shí)刻，太陽(yáng)能發(fā)電占比為35%，臺(tái)灣的太陽(yáng)能發(fā)電顯然落后許多。

Source:臺(tái)灣電力公司

先不以德國(guó)尖峰用電時(shí)刻來(lái)自太陽(yáng)能供電占比做為標(biāo)準(zhǔn)，就以日本的太陽(yáng)能發(fā)電平均比重來(lái)看，若臺(tái)灣的太陽(yáng)能發(fā)電能跟日本類(lèi)似，尖峰時(shí)段太陽(yáng)能發(fā)電占比能超過(guò)5%，與目前相比，就能增加逾100萬(wàn)千瓦的電力，應(yīng)付夏日的尖峰時(shí)刻已綽綽有余。

要解決年年出現(xiàn)的缺電危機(jī)，避免經(jīng)濟(jì)部、臺(tái)電工程人員年年重復(fù)的辛苦奮戰(zhàn)，前述德國(guó)在尖峰用電時(shí)刻，大幅提升太陽(yáng)能、風(fēng)力發(fā)電的供電模式，具有高度參考價(jià)值。

原標(biāo)題:從德國(guó)發(fā)電結(jié)構(gòu)看臺(tái)灣如何借新能源解決夏季用電尖峰需求