奔腾思潮》太阳光电可补核二厂一号机的供电吗?(李敏)

核二厂号机于7月1日夜晚降载停机,有可能自此功成身退迈入历史。少了核二厂98.5万瓩的可调控装置容量能源局说增加的太阳光电可以部份递补,所以不必担心缺电问题,正确吗?可信吗?(图/本报资料照)

核二厂一号机于7月1日夜晚降载停机,有可能自此功成身退迈入历史。机组装置容量98.5万瓩,与核二厂二号机同为台湾电力系统中装置容量最大的机组,年发电约为80亿度,单一机组的年发电量已是蔡政府2025年规划太阳光电发电量的30%。相同发电量的太阳光电装置容量需630万瓩,土地面积为6300公顷,相当于240个大安森林公园民国108年台湾发电碳排放为每度电509克二氧化碳,核二厂一号机继续运转,每年可以减排400万吨二氧化碳。

一座正值壮年,安全可靠、可调度的大型基载核能发电机组,在世界其他国家可以再使用20年,甚至40年,我们却决定要停役拆除。核二厂是全民的资产,继续使用,可以为国家、为地球节省庞大的资源。为了挽救地球的气候危机,2050年达到碳中和或零碳排放的境界是国际的共识,除了积极开发再生能源外,节约与物尽其用也是必要之路,一个无碳排、安全、可靠、可调度、经济的基载发电设施为何要废弃不用!少了核二厂98.5万瓩的可调控的装置容量,能源局说增加的太阳光电可以部份递补,所以不必担心缺电问题,正确吗?可信吗?让数字说话。

根据能源局网页资料,民国109年1月与12月的太阳光电的装置容量分别为419.9万瓩与509.4万瓩,年均容量因数为14.5%,换句话说,等同于每年全功率发电1270小时;2~11月的月均容量因数介于14.4%与17.5%间,7月最高;12月与1月的容量因数只有9.2%与9.7%。依能源局公布的108/109全国电力资源供需报告数据,推估110年5月的太阳光电装置容量为704.1万瓩,5月23日与25日太阳光电最大发电能力发生在12:40与12:30,为338.9万瓩及346.3万瓩,比装置容量的一半还略低。实际显示,即使在大晴天的白天,太阳光电最大供电能力只有号称装置容量的一半。5月31日与6月6日为阴雨天,太阳光电最大发电能力只剩164.9万瓩及94.8万瓩。

再来看看太阳光电供电能力与系统负载的关系。根据台电网页5月24日的发电资讯,当日太阳光电最大供电能力为中午12时的334.9万瓩,当时的系统负载3660.4万瓩,太阳光电贡献为9.1%。当日的尖峰负载3776.9万瓩,发生在下午1:40,此时的太阳光电发电量为314.5万瓩,贡献占比为8.3%。负载尖峰过后,负载降低,但太阳光电发电也在减少,需启动可调度发电机组供电。当日可调度发电机组最大需求量为3506.7万瓩,发生在下午3:40,此时的负载为3668.6万瓩,太阳光电发电量为202.4万瓩,贡献度5.5%。对电力系统供电能力的挑战发生在此时。

再来看看6月18日的数据,当日下午1:49分用电量达3808.4万瓩,为历史第二高,1:50分太阳光电发电量为318.9万瓩,贡献度为8.4%。当日太阳光电最大供电能力为12:40的329万瓩,系统负载3607.3万瓩,太阳光电贡献9.1%。这些趋势与5月24日并无太大差别。但当日可调度发电机组最大需求量3585.7万瓩,发生在下午7:00,此为当日负载的第二尖峰,为第一尖峰的94.2%。6月18日状况已是台湾电力系统的常态,每日有两个峰值,第一个发生在下午1:30左右,第二个峰值发生在晚上7:00左右,第二峰值与第一峰值差异,发生时间都受气温影响。

增加太阳光电可以用于第一个尖峰,但对晚上第二尖峰毫无助益。如果我们有足够的储电设施,或许可以将白天的太阳光电存起来,晚上使用。但目前台湾电力系统最大的储电设施为日月潭的抽蓄发电,总装置容量260万瓩,110年~114年新增的储电设施59万瓩,只是同时期增加太阳光电设施的4%,杯水车薪。报载德基水库要建一个大型抽蓄电厂,装置容量也只是36.8万瓩,还要到2034年才能启用。

今年5月13日与17日的分区轮流停电,一个发生时间接近傍晚,一个发生在晚上,原因都是可调度发电机组装置容量不够。根据经济部108、109年全国电力资源报告的规划,114年12月5月,全国电力系统中可调控装置容量都低于今年6月的水准,114年5月核三厂二号机停止运转后,差距达到348.2万瓩,几乎是核二厂与核三厂装置容量的总和。从今夏开始到民国114年、115年台湾都有缺电的顾虑,分区停电会发生在夏季的晚上,甚至会从偶然发生恶化为常态。

报载,「原能会表示,核二厂1号机将于7月1日晚上开始降载停机,随后即进行机组大修作业」,「受限于用过燃料池贮存近满储,该机组炉心内用过核燃料于停机后暂时无法退出炉心,因此仍须维持安全重要相关设备的可用性,进行必要大修维护、测试、保养作业」,换句话说,原能会要求核二厂一号机维持在可运转的状况。

台湾电力公司前董事长黄重球先生接受平面媒体采访时说,台湾电力系统的缺电情况「无解」,我基本上同意。但想要在较快的时间脱离泥沼,现有核能电厂延长使用年限是最务实、最经济的电力政策。

(作者为国立清华大学原子科学院院长、工程与系统科学系特聘教授)

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