2019年12月7日 星期六

答客問——-為何太陽能無法提供全台用電20%



週三發表之「
台電揭穿小英大騙局」開頭如下:


蔡政府2025年能源配比目標中綠電占比20%,要增加400億度風電及太陽光電來取代現有三座核電廠每年400億度的無碳電力。做得到嗎?


許多人認為20%沒什麼了不起。沒錯,以傳統可調度的核電及火電而言,每年發電占20%還真沒什麼了不起。假設機組當年未排大修,每年發電20%(相當每天發電20%,發電4.8小時),只要機組裝置容量夠,燃料也不中斷,每日發電4.8小時有何難哉?如果大修時間占10%,則在沒有大修的日子每天發電5.2小時也可達成任務。

但看天吃飯的綠電就沒這麼簡單了,以太陽能為例,晚上無法發電,陰雨天也無法發電,在台灣每天發電時數平均只有3小時,低於上述4.8小時。所以即使台灣每寸土地都舖滿太陽光電板,也無法提供台灣20%用電度數,可嘆許多人大力鼓吹綠能的環保人士根本不懂


有位讀者對以上說法有疑問,指出每年發電占比20%「並不是機組每年只開20%時間」。這位讀者完全正確,每年發電占比20%當然不是機組只限定20%時間運轉。以核電為例,六部機組裝置容量共514萬瓩,在幾年前六部機組都都正常運轉時,每部機組每年平均發電8000小時,在全年8760小時中90%以上的時間都在運轉(容量因數大於90%),每年發電度數超過400億度,占電力系統發電度數20%,當然不是只有20%時間運轉。

但本人那段話何意?本人是在談太陽能,本段目的在指出,太陽能裝得再多,發電占比也無法達到20%。

先說個小故事:某次能源研討有位太陽能業者受邀,輪到他發言時,口沫橫飛,指出1公頃土地舖滿太陽光電板裝置容量1000瓩,依每年發電1000小時計,可發電1百萬度,1平方公里裝置容量10萬瓩,每年發電1億度。當年全台用電2000億度,所以只要在2000平方公里鋪滿200百萬瓩的太陽光電,每年即可發電2000億度,全台可以100%依靠太陽能供電。這計算表面上看來無隙可擊,但大家不會覺得有些奇怪嗎?即使全台真的有2000平方公里鋪滿太陽光電板,夜間沒有太陽時,電從那裡來?全台可以100%依靠太陽能供電嗎?

問題出在那裡?問題在於當年夏季尖峰用電只有33百萬瓩,電力又無法儲存,要即發即用,即使鋪滿200百萬瓩的太陽光電,超過33百萬瓩部分也完全用不上。其實全年用電尖峰33百萬瓩表示全年只有夏天某1小時電力需求到達此一高度,最後一片太陽能版每年只用得上1小時,要每片太陽能光電板都能每年發電1000小時,最多只能裝置冬天的尖峰用電25百萬瓩,每年發電250億度,只能提供12.5%的用電。

火電及核電,除大修停機外,每日發電時數上限為24小時,以冬天尖峰為裝置為容量上限,每日發電4.8-5.2小時都不是問題,太陽能每天平均只能發電3小時,正是裝得再多也無法提供20%電力的根本原因。

其他讀者說不定也有同樣疑問,特別為文解釋。

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