限電

能源台灣-便宜的代價(上)

摘要
全球暖化、氣溫上升、用電量持續成長...,2017年夏季備轉容量持續亮橘燈,台灣,能不能度過缺電關卡?

一個茶葉蛋十塊錢,一顆水餃六塊錢,但是你知道一度電多少錢嗎?

在台灣,多數人用電不知電價,台灣住宅用電平均一度2.8元,跟世界各國相比,是倒數第三,工業電價的排名是全球倒數第八比起鄰近的韓國、中國大陸、菲律賓,都還要便宜。在低廉電價背後,我們付出多少看不見的代價?

火力跟核能,提供台灣穩定又低廉的電力。2016年,台灣45%的電力來自燃煤、32%來自於燃氣、只有12%的電力來自核電,核電占比降到三十年來的最低點。2011年日本福島核災後,核電的安全性面臨質疑,近年來在全世界的占比持續下降,目前不到全球發電量的11%,除了安全考量外,最重要的原因是成本。

核廢何去何從?

基於安全考量,2016年核一、核二廠燃料棒乾式貯存設計,從室外改成室內。經濟部估算三座核電廠的核廢處理,加上除役成本,將從原先預估的3353億,增加到6200億,暴增近一倍。一座核電廠除役的費用,將跟興建費用差不多,除役成本超出預期,而昂貴的善後費用,恐怕要留給沒使用的下一代去承擔。

 

台灣有一半電力來自燃煤,台中火力電廠就占了五分之一,這座全世界最大的燃煤電廠,替台灣創造源源不絕的穩定電力,然而跟這個世界第一比鄰而居,台中麗水里居民長期承受空氣污染之苦,逐漸搬離,寂寥村莊只剩下老人的身影。不只是麗水里,整個大台中,甚至南投、嘉義,經常都籠罩在嚴重的塵霾中,每年十月到隔年五月,長達八個月要忍受空氣污染的傷害。

中興大學教授莊秉潔利用電腦模擬煙流擴散,發現造成中部地區紫爆的禍首,大部分來自台中、雲林沿海的工業區,火力電廠是其中主要的排放源。以台中火力電廠為例,每年排放約14,000公噸的硫氧化物、23,000公噸的氮氧化物,和1,000多公噸的PM2.5,燃煤電廠排放出的細懸浮微粒吸附各種有害物質,比其他排放源的毒性更強,影響更大。

流行病學研究也發現,1980年代火力電廠在各地設廠後,週遭男性呼吸道癌症的死亡率,比設廠前明顯增加。呼吸乾淨空氣原本是最基本的生存權,曾幾何時藍天白雲、純淨空氣,竟然是種奢望?呼吸好空氣的權利跟用電需求間,難道無法兩全?

老舊核電廠即將除役,燃煤電廠又有空污問題,能夠最短期內遞補用電缺口,當作基載電力的,似乎就是天然氣了。

用天然氣過渡能源轉型

台灣天然氣98%仰賴進口,目前有兩座天然氣接收站,天然氣從高雄永安與台中港上岸,氣化之後,經由兩百多公里長的海管與陸管,到苗栗通霄匯合,再往北輸送給用戶,其中80%是送到火力電廠。

燃氣發電比燃煤的污染少,其中PM2.5、硫氧化物等,是燃煤電廠的五十分之一到一百分之一,CO2排放不到燃煤電廠的一半。為了減輕空污與碳排放問題,這幾年「以氣代煤」的呼聲高漲。政府計畫在2025年,將天然氣從現在的36%提升到50%,預估天然氣需求量,將從現在的1400萬公噸提升到2000萬公噸以上,天然氣的接收與貯存設施,也必須跟上,在八年之內到位。

為興建天然氣第三接收站,中油計畫在桃園觀塘填海造陸七十七公頃,尷尬的是,當地擁有豐富的藻礁生態,生態團體擔憂設置接收站,藻礁將被活埋。生態研究者認為,觀塘工業區雖然不在保護區內,但生態豐富性並不輸給觀新保護區。

第三接收站該落腳何處?能不能在不犧牲藻礁的前提下,找到更好的替代方案?更多資訊必須被攤在陽光下檢視。其實,每種發電方式都有負面效應,究竟解決電力問題最好、最根本的方法是什麼?

台灣面積不大,卻是全世界第十七大用電國。二十年來台灣的用電量整整翻了一倍,人均用電高於日本、韓國、新加坡。近幾年工業用電成長趨緩,增加最多的是住宅用電,尤其夏季高峰,用電量比冬季高出七成。這又有什麼解決之道呢?

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尖峰上的選擇

尖峰上的選擇

摘要
今年夏季,氣溫連續突破38度,尖峰用電量也超過3600萬仟瓦,刷新歷史紀錄。根據台電的資料,台灣用電量最高的前十天,今年就包辦了九天。為解決尖峰用電吃緊情況,六月初,政府一度計畫重啟核一廠一號機,引起廣泛討論。為滿足尖峰用電的那一瞬間,不至於發生跳電、限電,我們的選擇,除了啟動舊機組、不斷興建電廠,政府與民間有沒有其他選擇?

陽光炙熱,躲進百貨公司或賣場,是許多人的避暑方式。百貨公司等商業大樓是用電大戶,夏季尖峰用電時刻,空調全開更是耗能。台北101在降低尖峰用電上,有自己的辦法。利用儲冰跟融冰的控制,台北101一年節省用電達510萬度,相當於24%的用電量。101大樓透過智慧化的能源管理,空調與照明節能,十年來雖然租戶使用面積上升,整體用電量卻下降,每平方公尺用電更是逐年減少。

因為傑出的節能成效,台北101在今年拿到美國LEED綠建築白金級認證,這背後歸功於一套智慧化的能源管理模式-先幫大樓做全面體檢,評估每個位置、每個時段的用電需求,再規劃最適合的節能策略。

能源管理是一門新興行業,這些能源服務公司簡稱ESCO,專門幫用戶做節能服務。位於桃園的這家能源服務公司,原本是自家電子工廠的能源部門,有十多年節能方面的經驗,三年前成立公司將經驗轉化成商品,以智慧化的能源管理系統,服務其他客戶,範圍涵蓋商辦大樓、工廠、連鎖超商等等。能源管理公司透過電腦即時監測,在尖峰用電時段,對客戶的耗能設備下達指令。這家公司目前有八十多個客戶,四百多個場所,節能成效平均從15%到40%。能源管理公司另一個吸引客戶的地方是不用出錢投資設備,由ESCO公司負擔所有建置費用。

智慧化能源管理最基本的設施,是智慧電表。台灣目前只有高壓用戶裝設智慧電表,低壓用戶大部分都還是傳統電表,兩個月才抄表一次,無法顯示即時用電資訊,更看不出尖峰或離峰的差別。台電發言人蕭金益表示,智慧電表至今無法普及的原因,是大部分電表放在地下室,通訊技術問題仍無法解決,預計到明年底,技術才能開發出來。 

時間電價是抑制尖峰用電的另一種方式,在智慧電表技術問題沒有完全克服前,用戶其實還是可以選擇時間電價,用的是沒有通訊功能的電子式電表。但目前時間電價只分成兩段或三段,而且每月用電量要達到800度以上,選擇時間電價才會划算。政府想要抑制尖峰用電,時間電價的設計就必須更合理。

為了應付夏季用電吃緊,台電去年推出需量反應措施。參與用戶在尖峰時刻必須降低用電5%到10%,讓所有用戶免於停電風險,可以得到電費扣減。台北101是第一個參與需量反應的契約用戶。 

能源管理公司掌握客戶用電資訊,可以調控用電設備,當台電要實施需量反應、降低尖峰用電,能源管理公司就扮演重要角色。需量反應的另一種類型叫「需量競價」,參與節電的用戶在前一天先報價,假如第二天用電吃緊,台電會評估用戶的報價,要求用戶降低用電量,等於是把電買回來。台電表示,今年以需量競價抑低的電量,超過50萬仟瓦,對降低尖峰用電幫助很大。

政府計畫在2025年達成非核家園,以目前台灣的電力需求來看,春、秋、冬季都不超過3000萬仟瓦,夏季卻高達3600萬仟瓦。核一、二陸續除役對秋冬影響不大,但夏季尖峰用電將面臨缺口。台灣大學機械系教授黃秉鈞研究太陽能三十年,自創一套「非核家園三部曲」,以節電加上太陽能自用,解決尖峰用電需求。 

台灣尖峰用電中有六成來自住商用電,冷氣是尖峰用電主要來源。假如住商用電中的空調照明能節電50%,全國用電就減少13%,相當於兩座核電廠。黃秉鈞指出,電力公司興建1仟瓦的發電設備,大約要五到六萬,把蓋電廠的錢拿來投資節電,補助節能空調,綽綽有餘。

黃秉鈞非核家園的第二部,是太陽光發電自用,不賣給台電。目前台灣的太陽光電只占裝置容量2%,政府計畫2025年太陽光電裝置容量達20GW,是現在的25倍。黃秉鈞指出,由於太陽光電發電量可能在短時間內劇烈變化,若全數賣到電網,等於給電網埋了不定時炸彈,假如要發展下去,必須發電自用。因為太陽光發電效率最好的時間,正好是用電量最大的時候,把多餘電力貯存下來,還可以滿足非尖峰用電的需求,解決廢核之後的電力缺口。他在台大新能源中心裝設6KW的自用型太陽光電系統,穩定供應系辦80%的電力,其餘再由市電補足。

太陽光發電自用必須搭配蓄電池,但蓄電池並不便宜,台大新能源中心在景美一戶住家的樓頂裝設「熱電共生」系統,用不完的電力可以驅動電熱水器,用熱水的方式貯存。太陽光電夏天主要供應空調,冬天則供應熱水,做季節性平衡。

太陽能、風力發電因為不穩定,過去被認為不能當作基載電力,其實結合蓄電、調控等設施,串聯成微型電網,還是可以成為基載電源。世界各國都積極研發微電網技術,屏東光采濕地則是台灣本島第一個微電網示範場所。

光采濕地設置有78KW的太陽能板,10KW的風機、一部生質柴油發電機,還有氫燃料電池製造機,最重要的是微電網儲能控制技術。整合了十三家不同領域的廠商,做為綠能發展的練兵場。

目前在小金門跟澎湖,都有智慧電網的設置,但是成本仍然偏高,以儲能設備為例,平均一度電容量要一萬元。台大新能源中心另外研發一套由下而上金字塔型的微電網,也同樣在光采濕地進行測試。

金字塔微電網的概念,是以兩戶做為最小單位,兩戶間的電力可以互相供給,由控制系統調度彼此需求。台大新能源中心的金字塔微電網仍在測試階段,未來計畫往上串連成四戶、八戶、十戶,形成互助的用電網絡。

目前台灣的光電系統,大部分是直接賣電給台電賺錢,卻不利於電力調度與電網穩定,要真正解決電力缺口,自用型的光電系統是必須走的一條路。民間有團體正推動公民自主發電,另外也有原住民部落宣示,要朝100%的綠能部落邁進。

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尖峰用電, 智慧用電, 限電, 節能, 能源管理, 智慧電表, 時間電價, 太陽光電, 廢核, 微型電網

今年夏季,氣溫連續突破38度,尖峰用電量也超過3600萬仟瓦,刷新歷史紀錄。根據台電的資料,台灣用電量最高的前十天,今年就包辦了九天。為解決尖峰用電吃緊情況,六月初,政府一度計畫重啟核一廠一號機,引起廣泛討論。為滿足尖峰用電的那一瞬間,不至於發生跳電、限電,我們的選擇,除了啟動舊機組、不斷興建電廠,政府與民間有沒有其他選擇?

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採訪/撰稿 張岱屏
攝影 陳忠峰 陳慶鍾,剪輯 陳忠峰

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省下一座核電廠

摘要
夏日炎炎,六月一日,正式進入夏季電價,大賣場裡,省電商品跟著熱銷。從LED燈、高效率冷氣到節能馬達,誰能替你省電又省錢?隱藏在生活中的各種節能科技,正準備幫台灣的未來,省下一座核電廠…

走進室內,有了燈,才能看得一清二楚。夜晚有了燈,也才能照清四周環境,照明占住宅用電量的30%、辦公室用電的40%左右,燈具的選擇,對用電量來說,有很大的影響。根據賣場人員的經驗,在節電考量下,現在大部分民眾選購燈泡時,都會選擇LED燈。

目前在台灣,LED燈的普及率大約兩成,絕大部分辦公大樓,還是使用傳統日光燈具,公共電視也不例外。實際量測發現,老舊日光燈管的耗電量,相當驚人。今年五月,在熱心民眾捐助下,公視將其中一棟大樓的傳統日光燈管,全面更換為LED燈,為了了解省電成效,特別針對照明用電裝設新電表,以兩個月的時間,紀錄換裝前後的用電差異。

原本公視一個月電費高達320萬,其中照明就占了10%左右,換裝LED燈後,一個月的照明用電至少省下5萬塊,一年就省下60萬,這樣一來,90萬的投資,一年半就回本。

目前包括台北市、新北市、台中市、高雄市等,都陸續換裝LED路燈。除了省電外,未來LED路燈還可以遠端電腦控制,根據時間、天色狀況、民眾需求,調整明暗度。業者葉寅夫更表示,若全台灣都更換LED燈,估計可省下兩座核電廠。

根據能源局的資料,全國每年照明用電約260億度,占整體的11%,其中日光燈占64%、水銀燈占18%。對於葉寅夫全面替換LED,可以省兩座核電廠的說法,能源局持保留態度。

葉寅夫認為,政府花許多錢補貼節能家電,對於真正能省電的LED燈,卻沒任何補貼,推動上也不夠積極。曾經大力推動LED的黃秉鈞則認為,市面上充斥各種品質參差不齊的LED燈,常常讓民眾無從選擇,政府應該嚴加把關,幫助LED市場正常化。

台大新能源中心主持人黃秉鈞,目前正全力研發節能與太陽光電的整合應用,以自己家和學校辦公室當作實驗場域,研發太陽光電與市電合併系統。他認為,如果能在尖峰用電時段,使用太陽光電,就能減少尖峰用電的負荷。

連日高溫,讓台灣的用電量突破歷史紀錄,居住在城市的人,沒有冷氣的話,幾乎快無法生活。但冷氣讓室內變冷,室外卻是越來越熱,形成惡性循環。位在台中霧峰的亞洲大學,每個月300多萬的電費,有一半花在冷氣空調上。於是學校將熱泵系統與冷氣結合,充分利用冷氣廢熱加熱水,來供應宿舍。

電器能不能省電,關鍵就在裡面的馬達。馬達可說是用電最多的一種設備,包括冷氣機、電冰箱、洗衣機、電風扇,大部分的電器,都依靠馬達運作,占台灣總用電量的46%,高達800億度,也因此,先進國家非常重視馬達效率。在工研院的實驗室裡,幾個年輕人埋頭研發出一種磁力優化馬達,已經成熟應用在升降梯、烘手機等電器中。 

有良好的省電設備後,要更進一步做節能,就必須從電力管理系統著手。亞洲大學運用中華電信的能源管理系統,來做電力管理,除了裝置感應燈等,做燈具控制外,對於最耗電的空調,除了安裝節能風扇,也規劃了上課前十分鐘和下課後十分鐘,配合課表來供電,就算外出辦公也能手機操控,減少無人使用時的浪費。

更重要的是,從需量控管開始,在尖峰用電即將超過契約容量時,能管系統就會進行三階段卸載,一步步減少尖峰電力的負荷,避免超約使用,必須要付出高額電費。不過,要如何找出卸載的優先順序?就得慢慢摸索,找出最適當的方式。

不只是學校陸續採用能源管理系統,另一項密度很高的服務業,也早就投入能源管理行列。根據民國100年的統計,全台灣將近10,000家的便利超商,一年總用電量大約是15億度電,要如何做好節能,也是重要目標,於是有連鎖超商業者跟工研院合作,發展能源管理系統,目前已順利導入1,000多家店舖。

消費者喜歡在舒適的溫度內購物,食物也需要有適當的溫度才能保鮮,這些飲料、微波食物、冰品的冷凍、冷藏櫃,就占超商用電的三成以上,要如何從中找出節能策略,靠的就是小小的感溫棒。

電力管理系統的基礎,來自數據分析,傳統電表兩個月抄表一次,民眾無法隨時掌握自己的用電狀況,以智慧電表取代傳統電表,是世界各國提升用電管理的趨勢。有了智慧電表再搭配時間電價,可以有效將尖峰用電,移轉到離峰用電。

目前台灣有23,000名高壓用戶、10,000戶一般用戶,裝設智慧電表,卻還沒發揮抑制尖峰用電的效果,因為現行時間電價只分兩段到三段,誘因不大。投入智慧電表發展的大同公司表示,如果能將時間電價多元化,就能讓台灣的能源供應,進入新的里程碑。

民間對節能的需求日益發展,展現的比官方更積極,因為對業者而言,節能商機無限。不過,雖然省電科技正以日新月異的速度,搶攻市場,節電成效的好與壞,背後一雙看不見的手,就是電價。

過去政府對電力成長的預估,一直是以GDP成長為基礎,如果GDP成長4%,則預估電力成長3%,環保團體認為這種思考模式已經落伍,要從不影響生活品質之下,用更少的電,才是產業新發展。

台灣各式各樣的節能科技,正蓄勢待發。政府在政策上必須調整腳步,跟上趨勢,替台灣省下一座,甚至更多的發電廠,才能建立真正永續的未來。

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夏日炎炎,六月一日,正式進入夏季電價,大賣場裡,省電商品跟著熱銷。從LED燈、高效率冷氣到節能馬達,誰能替你省電又省錢?隱藏在生活中的各種節能科技,正準備幫台灣的未來,省下一座核電廠

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採訪/撰稿 張岱屏 林燕如
攝影 陳忠峰 陳慶鍾
剪輯 陳忠峰

節能大未來

節能大未來

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台灣的人均用電量,高居亞洲第一,超越日本、韓國,是世界平均值的三倍!工業用電佔了總體用電量的53%,無限制的用電成長,讓工業部門成了台灣最大的耗電元兇。要如何改變耗能產業,不讓他們吃掉我們的未來?

紡織業屬於高耗能產業,但是台南有家紡織廠,從節能做起,改善環境、改變生產製程,每年省下至少3000萬的電費。

走進廠區,映入眼簾的不是巨大廠房,而是綠頭鴨優游、水草豐美、充滿野趣的自然景緻。其實就在幾年前,這片人工溼地,還是熾熱的停車場。為了降低廠區溫度,業者決定將柏油路面打掉,利用生活廢水營造人工溼地,在建築牆面上栽種爬藤植物,當作綠色窗簾,還在廠區栽種了1800多棵樹。廠區因此降溫大約三度,緊接著,業者決定關閉傳統的冷氣空調。

要用什麼取代傳統空調設備呢?業者將原本利用在農業與畜牧上的水簾系統,應用在廠房與辦公室。目前這家紡織廠的廠區,除了員工宿舍,沒有任何冷氣機設備,全部使用水簾式空調,舊廠房更新後節能比例高達92%,一年節省電費3600萬,設備投資成本則在3.6個月,就回收了。

除了紡織業,鋼鐵也是不折不扣的高耗能產業。以中鋼公司為例,能源成本占生產成本的20%以上(含冶金煤),提高能源效率也成為企業生存關鍵。中鋼每年消耗超過500萬公噸煤炭,占全台煤炭進口量的9%,煉鋼過程會產生大量高溫氣體,這些氣體都送往中鋼自己的汽電共生廠,提供廠區一半的電力。

中鋼生產出的高溫蒸氣,也經由管線賣給臨海工業區其他工廠,構成交錯縱橫的的區域能源整合系統。放眼望去,這些管線如同工業巨獸的血管,中鋼位處心臟地帶,也是能源生產核心。當能源價格不斷上漲,能夠回收越多的熱,對中鋼就越有利。各種廢熱回收設備,不僅是節能,也是產能工具,乾式淬火設備是其中的代表。

早期鋼鐵廠是直接用水冷卻焦炭,浪費大量的水資源與熱能。民國79年中鋼投資乾式淬火設備,回收焦碳1000多度的熱能,每年可以產出5000萬度電力及72萬噸的蒸氣,經濟效益為4.2億元,20億的投資大約5年回本。另外,軋鋼廠加熱爐的爐壁溫度高達600度,這些熱能過去被浪費,現在也可以用來發電。

中鋼這個高耗能產業面臨的挑戰,其實也是台灣的縮影。台灣每年從國外進口能源總值高達2兆1000億,佔GDP的15%,每賺100元就有15元是用來買能源,這個比例正逐年增加,電力是重要的部分。

長久以來,台灣工業用電電價低於民生用電,也低於發電成本,等於是用全民納稅錢,補貼浪費電的工廠及用電大戶。綠色公民行動聯盟理事長賴偉傑指出,這等於是讓越浪費的人,享有越多補貼,是非常不符合社會公平正義,也不斷消耗社會與自然資源的發展模式。

今年6月,政府宣布在未來一年內,計畫節省電力1%,如果以去年用電量為基準,在用電量持續成長的趨勢下,必須節約24億度。屬於高耗能產業的用電大戶,必須提出5年共節電5%方案。賴偉傑認為,所謂的1%,不應該是齊頭式的平等,這項節電措施缺乏社會溝通,也缺乏對能源政策、產業政策等檢討,成效如何很令人懷疑。能源局則表示,關於能源價格、產業政策等中長期政策,將留待今年將舉辦的全國能源會議,進行討論。

能源不只是一種商品,更是一種有限且逐漸匱乏的物資。政府一方面要確保貧窮者基本的能源需求;另一方面,過度消耗能源與電力的用戶,應該負擔更多成本,才能引導產業轉型,建立真正符合社會公平正義的能源政策

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台灣的人均用電量,高居亞洲第一,超越日本、韓國,是世界平均值的三倍!工業用電佔了總體用電量的53%,無限制的用電成長,讓工業部門成了台灣最大的耗電元兇。要如何改變耗能產業,不讓他們吃掉我們的未來?

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