再生能源的運用與供電安全
推動再生能源是目前全球用以解決化石能源短缺問題希望之所在,但是,無可諱言的,對不少人而言,再生能源並不能取代核能及化石能源。
這種看法的緣由在於,再生能源的種類雖多,但是絕大部分卻受限於自然條件,如風力、太陽能與地熱,而且比較難全日穩定輸出,因此也被認為是不夠可靠的能源。就這一點而言,我們可以說主要是再生能源作為供電來源在『質』上面被質疑,也因此,此一論點並不會因為大量設置再生能源而被駁倒,畢竟,再大的再生能源裝置量,只要無法穩定、安全供電,就不能去談取代核能、火力及水力等發電方式。


換言之,以上這種看法會傾向於將再生能源運用作為備用電力,例如工廠設置再生能源發電設施,在公共電網供電出問題時用來作為緊急備用電力。然而再生能源系統的可靠性並不可以如此簡單地予以評價,因為就個別再生能系統來看,固然確實有無法穩定發電的問題,但是一來也存在一些可以穩定發電的種類,如生質能、沼氣與地熱,二來利用不同類再生能源系統混合操作,互補不足,也就是Hybrid system,仍有能力辦到在有限空間區域內的穩定供電,甚至足以達到地區用電的自給自足。

簡單地說,再生能源的有效運用絕不能直接套用傳統發電方式來思考,否則即使設置了單一設施6500MW的光電,一到夜間該設施發電量仍會歸零。因此,發展、運用再生能源有兩個基本上與傳統發電截然不同的面向,其一是集中式大規模再生能源發電絕不比小規模分散式自給自足系統更重要,兩者在發展上甚至是後者更具決定性;其二即是應該盡量以多系統混合互補的方式操作,以達成全天候穩定供電。

 



以風力機、光電陣列與柴油發電機組成的hybrid system為例,這也是目前歐洲位於開闊地區農場、社區最常見的操作模式,至於地形上不開闊或是地表障礙物,如建物,較多地區,因為會形成亂流,對風能運用不利,所以可以用光電與柴油機組合。其實其他組合方式也不少,例如以社區大樓為單位,混合使用光電與生質能(燃燒,pellet),或再加上柴油機作為備用。而實務上的經驗也證明這樣的操作方式確實可以達到供電的自給自足。

事實上,上述自給自足的再生能源系統有一個在供電安全上極重要的意義,那就是這類型系統因為具有極高獨立性,對公共電網依賴低,在公共電網供電出問題時幾乎不受影響,較符合分散式電源的安全精神。反之,如果民間再生能源發電都完全輸入電網(因為賣電給電力公司),再消費由公共電網提供的電力,這種情況下,一旦公共供電有狀況時,除非再生能源系統本身自始設有切換的可能,再生能源使用者變會自己也陷於無電可用狀態。

上述情形在歐洲由於公共電網安全度極高,不會發生像我國才倒一支電塔就引發全台大停電,所以政策上都鼓勵不裝設儲存設施 ,而將再生能源發電全賣給電力公司,以提高裝設、使用再生能源的利基,達到獎勵裝設的效果。但是這種作法是否完全適合台灣,個人持一種比較保守的態度,其原因在於台灣公共電網呈現一種集中調度的方式,為避免上面所講的窘境,恐怕私人自用再生能源系統最好做成可切換是否聯網較佳 。

換成公共電網的角度來看,其實再生能源作為電源對公共電網確實也會形成一些問題,例如當風力機組可以最高效能發電時,在電力調度上便必須降低其他發電的輸出,不然一旦電網負荷過大,可能導致跳機,一樣會危及公共供電安全,此時一方面大部分發電方式都無法像家電一樣隨意開關,即使關機不發電也需要一段時間,另一方面萬一突然風力不足時,再開機也要一段時間,尤其是核能與火力都屬於這一類,所以再生能源發電戰的比例越大時,對公共電網的電力調度就越困難、越辛苦。

但是這個問題絕不是無法解決的,也不能用來否定再生能源發電的價值與安全。畢竟目前大量使用再生能源,尤其是風能的國家相當多,如果他們在這種情形下能做的到安全的電力調度,個人毋寧相信台灣沒有做不到的理由,只是是否具有徹底整頓、改善公共電網及能源結構的決心是個問題罷了。

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