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【評論】真的有解嗎?淺談臺灣能源供給問題

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2017-09-01 | 上圖美國前總統歐巴馬在內華達州對太陽能發表演說

8月15日下午,因為中油的承包商操作錯誤,將大潭火力發電廠的供氣閥關閉,導致六座火力發電機組缺乏燃料而跳機,損失4384MW的電力。電網啟動的保護機制,導致全臺灣大停電。事後,擁核與反核的爭論再起,各種互相獨立的議題在討論中常混雜在一起,導致大眾常霧裡看花。筆者認為,要釐清議題必須要從更高的層面-臺灣能源供給看起。

能源議題其實是選擇問題
無論是擁核還是反核,其實最為基本的問題是:我們要選擇什麼樣的供電方式?任何的選擇都有其機會成本,關乎到的是經濟、環境、安全等各個層面。每個人所重視的點不同。

選擇使用火力發電,效益是較為便宜、技術成熟,缺點是會加劇氣候變遷、產生大量空汙;使用核能,效益為較為便宜、燃料價格較不受國際政治情勢影響,缺點是核廢料處理棘手、單一核事故造成的影響巨大;使用綠能,效益為自產自用、較無汙染問題,缺點為需要大量土地、發電量不穩定。如何在這幾種選擇中做調配,達到公眾所認定的效益最大化、缺點最小化,才是我們應該討論的重點。


核電雖然穩定,但核廢料與發電事故處理棘手,上圖為台電核三廠,來源:Jnlin


至於如何做選擇,這牽涉到資訊公開對等、公眾溝通、政府體制與民粹主義等問題,本篇先暫且不談,有機會再另撰專文討論。

雖然我們擁有優良的風場和充足的日照,但生處在地狹人稠、缺乏天然資源的臺灣,無論是蓋何種電廠,常會因鄰避效應而出現強烈的反對聲浪。此外,臺灣是孤島電網,不像歐陸國家可以向其它國家買電來用。這是我們的天生缺陷,也因此面對能源議題時,需要更為理性的去面對。

智慧電網與分散式發電
最近的論戰中,常會聽到兩個名詞:智慧電網與分散式發電。智慧電網是一種「聰明」的電網,它透過智慧電錶等資通訊基礎設施,蒐集與監控電網狀況,藉以調節發電量與用電量。智慧電網的好處,是它可以將電力供需最佳化,以達成節約能源、強化電網穩定性等目的。舉例來說,當用電尖峰即將出現時,智慧電網可以事先開始將反應較慢的火力、核能電廠升載,並暫停需求端的一些非必要用電(像是將洗衣機調整至晚上再洗);智慧電錶則能顯示用電戶的用電狀況,並可配合浮動電價,幫助並鼓勵民眾節能。

分散式發電,是有別於現在以大型電廠集中式發電,而由多個小型電廠並聯供電,需要配合智慧電網才能運作,是綠能發電所呈現的發電型態。因為臺灣的輸電距離相對較短,分散式發電就近供電、減少損耗的效益較不明顯,而且現階段集中式電廠的效率確實較高,因此分散式發電的必要性常被攻擊。


智慧電網可協助調節用電高峰。圖片來源:Secoy, A


但筆者認為,無論是選擇哪種發電方式,智慧電網與分散式發電是臺灣必須要走的道路。原因在於臺灣是天災的高風險區,地震、颱風皆有可能破壞發電或輸電設備,像是上次海棠颱風造成的電塔倒塌,導致和平電廠的電力輸不出去;1999年九二一大地震,也是因為南北高壓輸電網的電塔倒塌,導致北部陷入限電危機。除了天災,臺灣其實是個爆發戰爭的熱點,若大型電廠或變電所遭到攻擊,依現在電網的狀況,很有可能重演大停電,對國家安全來說是相當嚴重的衝擊。

智慧電網配合分散式發電,可以有效的避免以上問題的發生。智慧電網並非不會停電,而是能將停電區域控制在一定範圍,避免整個電網大規模跳電的狀況發生。至於分散式發電,建構至一定規模後可大幅強化電網的穩定性;當大型電廠出狀況時,各社區的小型電廠和儲能設備依然能為周邊區域供電而不受影響。而且像太陽能發電量的高峰也剛好與用電尖峰吻合,可以協助用電尖峰的能源供應。

因此,智慧電網與分散式發電基本上與擁反核無關,有這兩樣工具不代表就要捨棄大型電廠,這是需要澄清的一點。目前臺灣的智慧電網大多是實驗性質,如屏東林邊的光采濕地。雖然政府曾宣示要大力建構智慧電網,但依官方資料來看,進度是遠遠落後的。在國際上,智慧電網的架設腳步雖然緩慢,但仍在穩定的前進中。以電業自由化的德國來說,是以小區域建構的方式,逐步串聯成全國性的智慧電網。

發電供需量
目前檯面上大部分對於能源政策的討論,對於需求面的部分著墨較少。隨著經濟發展和生活水準提高,30年來臺灣整體的用電量整整提升四倍。若未來用電量持續上升,在供給端承受的壓力將會提升很多。在需求部分可以分成三個層面:民生、服務業和工業用電。民生用電上,臺灣的人均用電量名列世界前幾名,主要源自於大眾的用電習慣和電費相對低廉。而服務業、工業用電,則是牽涉到我們整個社會對於產業發展和生活的想像。

像是晶圓代工業,雖然看似汙染不多,但耗電量極為驚人;前瞻基礎建設的軌道運輸,也會加重電力供應負擔,皆需要做全面性的評估。但因為產業層面涵蓋的範圍太過廣泛,因此提升能源使用效率成為最為直接的方式之一。替換老舊設備、改良製程、減少店鋪空調與照明使用,皆能有效節能。民眾也需自發性地做好自身的用電管理,抑制用電成長,才能讓供給端的壓力減輕,出現更多的可能性。


工業的耗電量高,為求永續發展,提升能源使用效率是重點。圖片來源:
維基百科


跳脫擁核與反核-我們需要更寬廣的能源供應想像
臺灣的能源政策在政治操作和缺乏理性溝通的狀況下,長時間陷入擁核與反核的二元對立框架之中而停滯甚久。當擁核與反核方開始無視對方訴求、社會影響和不利的科學證據,帶著自身的偏見進行論戰時,能源議題其實變成信仰之爭,無助於問題的解決。臺灣的產業仍需要繼續前進,民眾的生活仍然脫離不了用電。筆者身為支持以核養綠的穩健廢核派,認為臺灣當前的能源問題可以由下方式處理:

  1. 目前電業法規定2025年達成非核家園,在此期限內,現有的核一、二、三廠在確保安全的前提下,仍可繼續運轉。若法規不變,時限一到即除役。
  2. 盡速處理乾式儲存廠建造問題,並開始研擬核電廠的退場步驟。
  3. 建構智慧電網,修改法規鼓勵公民電廠設立,投資更多資源以加速綠能研發與提升裝置容量,而非光說不練。
  4. 加速現行的火力發電廠機組汰舊換新,增加燃氣機組比例,以夠強的基載電力供應作為綠能發展的後盾。
  5. 調漲電費,減少甚至取消工業用電補貼,以支應上述基礎設施改建所需,並鼓勵節能。
  6. 仿效韓國「省下一座核電廠」計畫,降低能源需求。

筆者所提出的方案並非一定是最佳解,每個人都有不一樣的想法。但筆者相信「選擇何種能源供應組合,同時也在選擇臺灣下個世代的產業方向和生活模式」,希望無論是持何種立場的朋友,都可以更為寬廣、理性的思考與討論,為這難解的議題找到最大的社會共識。


*封面圖片來源:美國能源部

作者

佘岡祐

成大環工系,CoLab:D工作室成員

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