日本311大地震宛如一記警鐘,再度震醒全世界對(duì)於使用核能發(fā)電的反思,而臺(tái)灣則是其中反應(yīng)最劇烈的一個(gè)國(guó)家,轉(zhuǎn)變的幅度甚至超越311的所在國(guó)日本。
2014年,臺(tái)灣終止了核能四廠的興建,並在2015年將之封存,隨後,新執(zhí)政的蔡英文政府提出了「2025非核家園計(jì)畫」,正式宣告臺(tái)灣的能源結(jié)構(gòu)將進(jìn)入轉(zhuǎn)型期,除了啟動(dòng)能源轉(zhuǎn)型與電業(yè)改革外,也將帶動(dòng)綠能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
而如同所有的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型,能源轉(zhuǎn)型也勢(shì)必將面對(duì)震盪與重建,只是能源所涉及的層面更廣,不僅一般家庭會(huì)受影響,連帶整個(gè)臺(tái)灣的產(chǎn)業(yè)也將面臨挑戰(zhàn),特別是用電量龐大的臺(tái)灣製造業(yè)。
能源轉(zhuǎn)型 電力供應(yīng)將面臨過渡期
如果是處?kù)犊深A(yù)測(cè)的電力需求環(huán)境,則能源轉(zhuǎn)型或許只是電力調(diào)度和新能源電廠興建的單純問題,但隨著氣候的變遷與經(jīng)濟(jì)的成長(zhǎng)(更多先進(jìn)工廠的興建),電力的需求變成一個(gè)難已評(píng)估的項(xiàng)目。
依據(jù)臺(tái)電的預(yù)估,今年(2017)最高用電量為3630萬(wàn)瓩,較2016年成長(zhǎng)20萬(wàn)瓩,然而,今年8月11日卻出現(xiàn)高達(dá)3641.7萬(wàn)瓩(MW)的用電量,不僅創(chuàng)下歷史新高,更比預(yù)估值多出10萬(wàn)瓩,顯見目前的用電量預(yù)測(cè)並不能作為評(píng)量電力是否充足的依據(jù)。
既然,用電需求量是個(gè)無法預(yù)測(cè)的變數(shù),且高出的幅度可能會(huì)超出預(yù)期甚多,因此保留充足的備用電量就是維持穩(wěn)定電力供應(yīng)的關(guān)鍵,但這個(gè)選項(xiàng)卻也因核四停建後新再生能源廠仍未即時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn),而成為空談。
根據(jù)臺(tái)電的資料(如圖一),臺(tái)灣的備用容量率原為20%,2013年時(shí)調(diào)降為15%。但值得注意的是,自2014年起,實(shí)際的可用備用容量率就不及15%,到了2016年時(shí),更達(dá)到了歷史的新低10.4%,證明電力吃緊的情況是個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí)。

圖一 : 備用容量率與限電次數(shù)(source:臺(tái)電) |
|
電力吃緊的問題,執(zhí)政者當(dāng)然是知道,也的確有所對(duì)策。在短期上,將延長(zhǎng)低成本的火力電廠的使用期限,以彌補(bǔ)不足的電力;另外,也推動(dòng)汽電共生發(fā)電的夏月緊急增購(gòu)制度,以及其他多元需量反應(yīng)措施:包括時(shí)間電價(jià)、計(jì)畫性減量及需量競(jìng)價(jià)等。
而在長(zhǎng)期方面,則期待提升能源的使用效率,同時(shí)抑制電力需求年均成長(zhǎng)率至1.0%;再者,也將擴(kuò)大再生能源發(fā)展,於民國(guó)114年達(dá)發(fā)電量20%。另一方面,也加速「第三天然氣接收站」的建置,擴(kuò)大天然氣的使用,以彌補(bǔ)降低核電與燃煤發(fā)電的能源缺口。
但整體而言,這些短期與長(zhǎng)期的策略目前都沒有實(shí)際的效益可供評(píng)估,尤其是抑制電力需求在目前的社會(huì)與產(chǎn)業(yè)環(huán)境之下,將更是難以達(dá)成,而其背後所投入的代價(jià),如增加碳排放與提高生電成本,是否會(huì)與臺(tái)灣急需的經(jīng)濟(jì)成長(zhǎng)相互矛盾,恐怕也仍需進(jìn)一步觀察。
太陽(yáng)能與風(fēng)力發(fā)電躍身熱門產(chǎn)業(yè)
或許能源轉(zhuǎn)型的成果與作用仍不得而知,不過,「2025非核家園計(jì)畫」一推出,倒是給了綠能產(chǎn)業(yè)一個(gè)大利多,尤其是對(duì)太陽(yáng)能與風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè),這就好比簽到一個(gè)超級(jí)大客戶,而且合約長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年。
根據(jù)「2025非核家園計(jì)畫」的內(nèi)容,至民國(guó)109年(2020年)時(shí),再生能源的發(fā)電比率必須達(dá)到9%,而到民國(guó)114年(2025年)時(shí),再生能源的發(fā)電比率更要達(dá)到20%。
而在發(fā)電總量上,太陽(yáng)能發(fā)電的總電量需在民國(guó)109年時(shí),達(dá)到56億度,而到民國(guó)114年時(shí),則要再成長(zhǎng)4倍,達(dá)到250億度;至於風(fēng)力發(fā)電(包含離岸發(fā)電與陸城發(fā)電),則需由目前的15億度,一路成長(zhǎng)近10倍至140億度。
上述這些發(fā)電量與比例,若進(jìn)一步再換算成設(shè)施的裝置量,則意味著目前的相關(guān)產(chǎn)業(yè)的規(guī)模也需數(shù)倍的成長(zhǎng),因此勢(shì)必將帶起相關(guān)供應(yīng)鏈的擴(kuò)張與資金的投入。

圖二 : 2025非核家園的太陽(yáng)光電與風(fēng)力發(fā)電發(fā)電比例(製表:CTIMES) |
|
依據(jù)「前瞻基礎(chǔ)建設(shè)計(jì)畫」的內(nèi)容,至2025年之前,臺(tái)灣政府將投入80億臺(tái)幣的經(jīng)費(fèi),進(jìn)行第一期綠能建設(shè)的拓展,預(yù)計(jì)將太陽(yáng)能的裝置容量從目前的約13億瓩(1.3GW),增加至200億瓩(20GW),預(yù)計(jì)帶動(dòng)1.2兆的投資額;而在風(fēng)力發(fā)電的裝置量,則將增加到42億瓩(4.2GW),帶動(dòng)6135億元。
另外,也將支出40億臺(tái)幣在臺(tái)南建置「沙崙綠能科學(xué)城」,作為發(fā)展再生能源與推廣綠能產(chǎn)業(yè)的基地。
而有了明確的政策支持,臺(tái)灣的太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)也就順勢(shì)展開新一波的整併與結(jié)盟,包含昱晶、昇陽(yáng)光電與新日光的整併;茂迪與碩禾合資成立新的模組公司;元晶太陽(yáng)能在屏東縣設(shè)立全臺(tái)最大的太陽(yáng)能模組廠,大家的目標(biāo)都一致,就是要增加各自下游的裝置量,以因應(yīng)未來的發(fā)電需求。

圖三 : 各類推廣目標(biāo)年發(fā)電量(製表:CTIMES) |
|
風(fēng)力發(fā)電方面,亞泥旗下竹風(fēng)電力預(yù)計(jì)在2017年底通過經(jīng)濟(jì)部的審核,在新竹外海四號(hào)風(fēng)場(chǎng)設(shè)置總裝置容量448 MW(百萬(wàn)瓦)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組,投資金額將達(dá)800億元,最快2021年興建,2023年啟動(dòng)發(fā)電。
智慧電網(wǎng)扮演整合再生能源的關(guān)鍵
對(duì)政府而言,再生能源是扮演著其突破電力供應(yīng)困境的尖兵,只有再生能源的發(fā)電量達(dá)到預(yù)期的目標(biāo),才能夠紓解甚至是拯救整個(gè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的僵局,但再生能源要能夠順利的發(fā)展,且有效的整合是於目前的市電結(jié)構(gòu)中,智慧電網(wǎng)的角色就至關(guān)重要。
智慧電網(wǎng)當(dāng)然不是新東西,政府與產(chǎn)業(yè)過去也曾經(jīng)多次提到,但目前其重要性與急迫性卻是達(dá)到空前的地位。很大的原因,就是能源轉(zhuǎn)型的驅(qū)動(dòng),一方面須將再生能源與目前的市電整合,另一方面需進(jìn)行更有效率的支配與調(diào)度,才能夠因應(yīng)臺(tái)灣未來的發(fā)電、配電與終端用戶的需要。
另一個(gè)促成智慧電網(wǎng)重要性水漲船高的因素,就是臺(tái)灣發(fā)電結(jié)構(gòu)的改變:將由集中式轉(zhuǎn)向分散式。傳統(tǒng)集中式發(fā)的電網(wǎng),電力潮流是上對(duì)下的單一方向,因此無須複雜的控制。
但隨著再生能源發(fā)電站廣泛的設(shè)置後,則電力的供應(yīng)成為一複雜的系統(tǒng),需先在配電網(wǎng)內(nèi)進(jìn)行區(qū)域內(nèi)的電力整合與交換,以調(diào)節(jié)區(qū)域內(nèi)的供需水平。也因此電力潮流的方向不再固定,必須要達(dá)到分散式控制的流程。
而這個(gè)功能正是智慧電網(wǎng)所能提供的,透過使用先進(jìn)的ICT系統(tǒng),智慧電網(wǎng)能將配電與輸電導(dǎo)入自動(dòng)化,進(jìn)行系統(tǒng)自我分析、診斷與修復(fù),並提供數(shù)位化的資訊與介面,讓電力控制更加透明且更加有效率。
前行政院長(zhǎng)林全就曾表示,要有穩(wěn)定的電網(wǎng)和儲(chǔ)電設(shè)施,讓電力使用上不會(huì)有困難,同時(shí),要讓尖峰時(shí)間用電量能夠移動(dòng),因此智慧電網(wǎng)與智慧電表要做起來,特別是智慧電表。
結(jié)語(yǔ)
無庸置疑,穩(wěn)定可靠的電力絕對(duì)是所有產(chǎn)業(yè)得以健康且永續(xù)發(fā)展的基石,但如何落實(shí),如何達(dá)成,則是為政者的職責(zé)所在,且評(píng)估的面向應(yīng)該要更廣,更長(zhǎng)才是。
如果「2025非核家園」的計(jì)畫時(shí)程不變,則可以預(yù)期的,未來的能源與電力狀況勢(shì)必會(huì)有一番大震盪。對(duì)一般產(chǎn)業(yè)而言,就須盡早評(píng)估相關(guān)可能的風(fēng)險(xiǎn)並做好因應(yīng)準(zhǔn)備,例如擴(kuò)大備用電源與緊急用電的規(guī)劃,以備不時(shí)之需。
對(duì)能源產(chǎn)業(yè)來說,現(xiàn)在則是百年難得一見的好機(jī)會(huì),除了盡早投資布局之外,也應(yīng)該規(guī)劃化更廣泛的應(yīng)用與解決方案,因?yàn)樵谠偕茉窗l(fā)展的帶動(dòng)之下,綠能的裝置也將開始更深入到一般的家庭中,相關(guān)的技術(shù)與產(chǎn)品將會(huì)有新的市場(chǎng)。
而對(duì)政府而言,2025年或許不應(yīng)該是一個(gè)使命必達(dá)的時(shí)間點(diǎn),因?yàn)檫^快的能源轉(zhuǎn)型只會(huì)對(duì)產(chǎn)業(yè)與民眾帶來龐大的壓力與風(fēng)險(xiǎn),在重要的是,國(guó)政應(yīng)該考慮的是永續(xù)性,特別是風(fēng)力發(fā)電與大型的太陽(yáng)能發(fā)電都會(huì)對(duì)自然生態(tài)與環(huán)境產(chǎn)生衝擊,若只一味追求彌補(bǔ)失去的電力,進(jìn)而疏忽了更大的命題,那恐怕不是顧此失彼這麼簡(jiǎn)單了。