电力拉警报!从德国发电结构看台湾如何藉新能源解决夏季用电尖峰需求

08 08月 2017

2017-08-08 11:15

夏日炎炎，工业用电、民生用电都处在高峰。加上台风过后和平电厂的输电塔倒闭，台中火力电厂一号机故障等，都让“缺电危机”不再只是一则新闻，而是可能将影响所有人的大问题。

缺电的问题成为台湾这整个夏天的一大讨论议题。要谈起缺电的问题与解决方案，可以从目前与长期规划来看，当然，这个夏天的问题，大概只能靠着公务员中午不开冷气、经济部长带着台电所有工作人员辛苦地度过。

然而，要解决缺电问题，还是必须从长期解决方案着手。反观景气优于台湾的德国，却没有缺电的问题。他们的发电政策、用电情况如何，或许可以是台湾很好的借镜，并能提供一个未来发展电力的策略方向。

(Source :台湾电力公司)

台湾过于仰赖火力发电，占整体发电八成比重

喜欢到日本旅游的人应该都有观察到，日本的分布式、屋顶型太阳能比例在非都市区的使用率非常高，更不用说，欧洲离岸发电风力系统的蓬勃发展。

对比台湾的供电结构，从台电的资料显示，2016年的总发电、购电中，燃煤、燃油、燃气3种加总占了77.3%，核能仍然有13.5%。泛新能源(包括太阳能、风力、水力等)仅占6.6%，加计气电共生也不过9.2%，不到一成的比重。相较于日本、欧洲等国家，台湾显然维持较传统的发电方式。

年年头痛夏天两个月，每天两、三个小时的尖峰用电

观察台湾的缺电问题，事实上，台电每年的电力警报仅来自夏天的用电高峰，多半为6月中到8月中不到两个月的时间，其中又以每天的中午2、3个小时缺电警报最剧。而最为紧张的颠峰电力消耗点，通常是几十万千瓦到百万千瓦。平常月份、其他时段的用电是没有问题的。

然而，基于经济因素，不可能把一年最尖峰用电的时段当成基准，大幅扩充基础发电量，因为这将导致尖峰过后，发电容量闲置的状况。

▲2017年8月7日中午台湾发电分布。
(Source :台湾电力公司)

借镜德国经验

全球公认的工业、科技大国──德国，对于电力稳定性要求极高。值得关注的是，德国同时也正在减少核能发电，这点与台湾相似。因此，德国对于长期的基础电力配置，以及尖峰用电需求的考量，皆能成为台湾的学习对象。

(Source：Fraunhofer, Amprion, Tennet, TransnetBW, EEX)

如上图所示，可以观察到最近一周德国的用电来源分布。

在中午时段的用电高峰，因为正好处于太阳能最有效率发电高峰，因此，太阳能提供高达35%的发电比率。而这也正好改善了夏天最热、电力消耗最大时段造成的缺电问题。这就是为什么无论是欧美或是日本都积极提升太阳能发电比例，其收购电价也不一定要跟最低价的几种基础电力比较的原因。因为即使用比较高的价格收购尖峰时刻的太阳能电力，仍然具有相当高的经济价值。

同一个时段，风力的发电量也比其他时段来的高。这也说明，德国的尖峰用电大部分是靠太阳能、风力等洁净能源，且顺应其发电特性所供给。相较之下，基础发电的火力、核能在尖峰用电时刻的供电比重改变不大；反观台湾的尖峰时刻用电，则仍是以燃气、燃油等火力补充发电为主。

(Source ：Fraunhofer, Amprion, Tennet, TransnetBW, EEX)

若以上述德国经验做为借镜，反思台湾现况，可以就目前台湾发展离岸风力与太阳能的状况进行讨论。

彰化离岸风力具3GW以上潜力，有助于基础电力提

先从风力发电来看，政府规划2025年离岸风电要达3GW(百万瓩)设置目标，离岸风力台湾总开发潜能概估约可达23 GW。其中大部分集中在彰化海岸线附近。无论以3GW来看，或是高标的23GW，都能为长期基础电力带来相当大的疏解、分流效用，同时也符合我们看到的德国案例中，风力发电占比高达16%的方向。

(Source :台湾电力公司)

太阳能弥补尖峰用电，最有助纾缓台湾夏天供电问题

再者，观察台湾来自太阳能发电的情况，就以今日(8/7)来看，在温度高达摄氏37度的中午，全台阳光普照的热辣中午时段，太阳能发电却仅占总发电的2.2%──约76万千瓦；相较于日本2016全年平均来自太阳能发电占4.9%的比重(中午时段更高)，以及德国近几日中午时刻，太阳能发电占比为35%，台湾的太阳能发电显然落后许多。