顛覆傳統電力,讓再生能源更可靠

文/ 蔡卉荀(地球公民基金會主任)
2018 年 11 月 01 日

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「太陽下山或無風時就沒電了,怎麼辦?」這些問題正說明了再生能源具有間歇性的特性,也引發人們擔心再生能源無法穩定供電。

事實上,如果只有一塊太陽光電板、或一座風機,確實會發生供電起伏的情形。但如果在很多不同的地方都有光電板或風機,就可以分散環境干擾因素,透過電力調度,整體仍可以獲得穩定的再生電力,這在德國、丹麥等再生能源量多的國家已經獲得證實。

但再生能源佔比提高時,傳統電力系統反而會阻礙再生能源的發展。這是因為傳統電力系統為了達到穩定供電,一定要讓核能、煤電等所謂「基載電力」優先進入電網,但卻因此佔去了再生能源可併入電網的空間。當太陽很大或風很強,再生能源發電量大的時候,因為電力系統中已沒有多餘的容量,反而必須切斷再生能源,浪費掉免燃料費又乾淨的再生能源,人們無法享受大量的綠能,必須屈就摻雜核能與煤電的灰電(圖一)。這也難怪擁抱傳統核煤與基載概念的以核養綠陣營及馬前總統,會認為再生能源難成氣候,只能當丑角。很顯然若要發展再生能源,勢必要改變僵化的電力系統。

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國際能源總署近兩年的《電力系統變遷現況》報告已指出,為了發展再生能源,電力系統必須強化彈性調度的能力。而打造彈性電力系統的第一步就是讓再生能源優先併網,再用其他電源來填補不足的電力,也就是所謂的「殘載」(圖二)。表一可以看出能在短時間內從零到滿載的電力,才能配合太陽與風的間歇特性,成為殘載的合適電力,例如燃氣、水力,有些國家還會搭配生質能或地熱,同樣能快速因應,大幅提高電力系統的彈性。

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此外,現代的氣象預報可以協助預測電力供需趨勢,讓調度中心提早因應,若再加上儲能設施與電網穩定器,要達到100%再生能源也不無可能[2]

反觀傳統電力集中在幾座大型的核電廠或火力電廠,一旦電廠故障、破管、或電塔倒塌,就會大幅降低供電能力,造成難以預測的供電不穩,去年815跳電就是一例。

總而言之,分散、多元的再生能源系統,搭配可快速升降載的燃氣、水力與儲能設施,反而能提供可預測、可因應的電力,而使電力供應的可靠度大幅提升。傳統的核能、燃煤電力因為彈性太低,根本不可能用來「養綠」,反而會阻礙再生能源的發展,在能源轉型的過程中終將被淘汰。

 

註:
[1] 資料參考:泛科學《815全台大停電,你搞清楚發生什麼事了嗎?》
[2] 『儲能與電網穩定器為功臣,歐洲團隊:100% 綠能並非不可能』

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