微型電廠時代


微型電廠時代

傳統的雞舍、養豬場,除了養雞養豬,現在開始賣電。光電新社區,建商測量陽光角度,屋頂降溫,又多了新收入。發電、賣電,自己來。再生能源是新產業、新制度、新思維方式。請準備好迎接-微型電廠時代!

 

採訪/撰稿 張岱屏
攝影/剪輯 葉鎮中

在南台灣,最近有一門生意特別熱門,就是出租屋頂。台南市天賜良緣社區四周沒有遮蔭,每到夏天太陽直射屋頂,頂樓像大烤爐。今年四月,住戶投票,決定把屋頂出租給光電系統業者,架設追日型光電板,幫住戶遮擋毒辣陽光。系統業者賣電的一成利潤回饋社區,管理委員會每個月多了三到五千元的收入。

對光電業者來說,越熱的屋頂越受歡迎。全台灣以台南市的屋頂最炙手可熱,平均每一KW太陽光電的年發電量,可以達到1343度,是台北的1.4倍。台南市許多住家、工廠、學校、政府部門,都陸續開始出租屋頂當包租公。

民國98年,再生能源發展條例通過,只要民眾有意願裝設再生能源,都可以申請跟市電併聯,台電以固定的優惠電價全額收購,長達20年。其中政府部門針對太陽光電部分,提出「陽光屋頂百萬座計畫,目標是在2030年,全台灣太陽光電裝置容量達3100MW,相當於一百萬戶家庭的用電量。

 

 

低密度的郊區或新開發的都市重劃區,是最有潛力發展光電社區的地方。這座位於高雄鳳山的透天住宅,是由建商主導完成的第一座太陽光電社區,每戶屋頂都有4KW的光電板與太陽能熱水器。建商蓋房子的同時已經埋入管線,並將光電板的發電效率納入考慮。住戶買屋同時也賣電給台電,一個月多了三四千元收入。

去年高雄市政府放寬法令限制,建築物裝設太陽光電板到4.5公尺,都不必計算容積,希望增加建商與民眾裝設的誘因。但是在大樓集中的都會區,推動陽光屋頂仍然有瓶頸,一方面都會地區大樓高低不一,有互相遮蔭的問題,另一方面賣電合約一簽就是20年,有些老舊建築可能面臨都更改建的問題。

現在在農業區,許多農民發現自家牧場上大面積的頂棚,原來可以創造絕佳的能源與財源。雲林麥寮這座現代化養豬場,有全自動水簾式溫控設備,夏季用電用得兇,每月電費高達十幾萬,加裝太陽能板幫豬舍隔熱,扣除電費支出,每個月還有20多萬收入。

 

 

林清吉感嘆,最近豬價下跌,每賣一頭豬就要賠三四百元,整個牧場唯一賺錢的 ,只有屋頂的光電板。唯一的小煩惱是鄰近工業區,發電效率會受到粉塵影響經營畜牧的收益像坐雲霄飛車,時起時落,風險難以預測,但投資太陽光電成本固定、收入穩定。在台南養雞四十多年的鍾安忍,也決定找太陽來合夥,為下一代做投資。

鍾安忍投資八千多萬,安裝1MW的太陽光電板,其中一間雞舍還改成變電中心,成為一個頗具規模的發電廠。傳統雞舍屋頂經過加強,三萬多隻小雞在光電板的遮蔭下長大。

事實上,太陽光所產生的直流電,經過轉換器成為交流電,再加壓進入電網賣給台電,還是會損耗部分電力。如果能自己發電自己用,能源轉換效率最好。在桃園中壢就有一座綠能農場,不接市電,利用太陽能板與小型風機,供應整個農場的電力需求。

綠能市民農園的主人陳富源,把農場的燈具與幫浦全部改成直流電,直接使用光電板的電力,電力轉換效率高達九成。只需要4片共800瓦的光電板,成本約五萬元,足夠應付農場自動噴灌與照明的用電需求。陳富源還發明太陽能LED捉蟲設備,挑戰露天有機栽培。在綠能市民農園裡,不但作物自產自銷,電力也是自產自銷,將發電效益極大化。

再生能源屬於小型分散式的發電系統,具有因地制宜的彈性,跟傳統大型集中式的發電方式完全不同。然而,現有的電網都是配合集中式發電廠,當再生能源開始遍地開花,傳統電網變得難以因應。

 

 以目前民間投資太陽光電裝置容量最大的屏東「養水種電」計畫來說,因為受限於當地的配電系統,發電量越大對區域電網衝擊也越大,長途運輸更造成電力損失。如果社區的電力能夠自產自銷,才是最有效率的做法。但是要達到這樣的目標,必須從集中式的傳統電網,轉換成小而美的智慧電網。

桃園龍潭的核能研究所,有台灣第一座「微電網」系統,是智慧電網的雛型。這套系統包括100KW的聚光型太陽能發電、150KW的風力發電、燃料電池以及儲能設施等,可以供應附近三棟大樓的用電量。

微電網系統最關鍵的技術不在硬體,而是在操作中心的控制軟體。電腦軟體隨時監測再生能源的供電量和辦公室的用電量,讓微電網系統隨時維持供需平衡。當再生能源供電量不足,電腦立刻下指令,一方面穩定電壓,另一方面即時啟動儲電系統放電。微電網系統不但可以應用在社區,還可以應用在家庭,未來連電動汽車,都可以當作家庭儲電放電的設備。

目前核研所這三座辦公大樓,大約20%的電力來自再生能源,80%的電力來自市電,預計未來可以將再生能源的比例,提高到30%甚至50%左右。透過微電網的智慧型管理,不但可以穩定供電,提高再生能源的佔有率,更可以讓發電成本降到最低,因此世界各國目前都積極發展微電網技術。

中央大學電機系講座教授林法正指出,智慧電網預估五年內可以成熟運作,伴隨再生能源與智慧電網的發展,週邊各種產業也會跟著提升轉型。然而目前法規與電價結構上還無法跟進。

再生能源還需要結合更多智慧,其中氣象資訊扮演重要角色。根據國外的資料,再生能源結合氣象預報系統,對於發電量的預估誤差在5%以內。氣象達人彭啟明指出,國外早已經將氣象預報應用在能源調配上,但台灣還沒有這樣的觀念。

現在政府對太陽光電裝置容量,每年都訂定收購上限。以地方政府公有房舍為例,每年有3MW免競標的上限,遠低於地方政府的需求。能源局能源技術組長蘇金勝坦言,太陽光電的收購額度受制於預算考量。價格因素是左右再生能源發展一隻看不見的手。這幾年光電成本迅速下降,政府對於太陽光電的收購價格,也逐年調降,從2010年的每度電12元到14元,下降到今年的68元,地面型太陽光電,甚至只有5.6元。在歐洲等國家,太陽光電的成本,早已經比市售電價還更便宜。 

 

台灣的電價長久以來受政治因素影響,無法真實反映發電成本,間接壓抑再生能源的發展。中興大學產業發展研究中心主任許志義呼籲,調整電價結構是鼓勵再生能源發展的關鍵。

國際間對再生能源預測,最具公信力的「能源革命」報告指出,在化石燃料價格持續上漲、再生能源成本快速下降的情況下,到2020年,再生能源將佔全球電力供給的37%,到了2050年更可達到94%。未來將是小而美的微型電廠,逐步取代集中式大型電廠的時代。對於國家而言,要不要讓再生能源成為主要電力將不是技術問題,而是政策與決心的問題。

一個大型電廠的運作在四十年以上,我們現在對能源的選擇與投資,將左右下一個世代的環境與命運。只有改變固有的思維,用更聰明的方式,才能掌握能源的未來。

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