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二大一廣場/《國際零時差》燃氣在台灣能源轉型的角色

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文/研究員Tony yen

2020大選之前,筆者便寫過《燃氣設施在台灣能源轉型中的三個階段性任務》一文,然而相關論點隨著今年三接公投的越演越烈,有失焦的趨勢。筆者在這裡再次重申該文內容,並針對晚近能源轉型趨勢,做資訊更新和進一步闡明。

對於沒閱讀過該文的讀者,筆者在這裡簡短整理燃氣在能源轉型三個階段的腳色如下。

「以氣易煤」階段:相較於燃煤發電,燃氣發電不論在碳排還是重要空污上都相對乾淨,並且其發電裝置的設置迅速、工程較容易完成,因此在綠能仍處萌芽成長期的當下,是馬上能取代各地燃煤發電的最適選項。因為裝置容量的煤改氣,造成能源轉型過程中第一波可調度電廠結構的重組。

「綠主氣從」階段:不論從技術還是經濟的角度,燃氣機組都會是能源轉型過程中,更多再生能源進入電力系統的重要搭配選項之一,尤其當電池、需量反應等新興彈性選項還沒有很充裕的時候更是如此。但因為燃氣機組是配合綠能電力輸出變動做升降載,這個階段的燃氣發電量能否有效減少,綠能的成長是關鍵。

「灰氣轉綠」階段:因為電池大規模導入系統,發生第二波可調度電廠結構的重組。無法被電池、綠能發電導向的需量管理等新式彈性選項處理的殘餘負載變動,則需要季節性儲能或綠能進出口來應對,而綠色氫能和其衍生物會是這過程中最有潛力的能源載體。

以氣易煤已經開始  三接是進入下一階段前的代表案

筆者認為,台灣的能源轉型早已展開「以氣易煤」的階段,而三接可以算是這個階段最後的代表案。這並不是說,三接會是台灣最後一座燃氣接收站,而是三接之後,接下來每座新的接收站所對應的燃氣電廠,在台灣能源轉型的角色不會再只是單純的以氣易煤了。

晚近,隨著各國意識到氣候緊急狀態、並在除煤之餘也開始了限制甲烷排放的討論。因此,台灣社會確實有對以氣易煤的質疑。然而,考察能源轉型相較於台灣更早一步的一些國家,比如英國或美國,過去10年左右燃煤發電得以迅速減少,除了因為綠能發電量逐步增加之外,燃氣發電量在短期內增加,也是另一大主因;而德國未來10年之內,燃煤發電將開始加速淘汰、綠能佔比也將逐步增加至65%(法定目標)至85%以上(符合1.5度C的目標),但在這樣的過程中,傳統燃氣的使用仍有可能在短期內增加,以取代核煤機組的發電量、並同時應對日益劇烈的殘餘負載變動。

▲英國燃煤發電在5年前得以大量減少的原因之一,在於短期內迅速增加燃氣發電。在那之後,英國進入「綠主氣從」的階段,綠能不斷成長的情況下,確保燃氣發電量得以開始下降。(圖/相關單位提供)

當然,如果某些客觀條件允許,一個國家也許可以直接跳過「以氣易煤」的階段,直接進入後續的轉型進程。這些客觀條件當中,最根本的便是迅速且確實有成的綠能增設政策,以及能夠迅速導入新技術(譬如以儲能做為虛擬電線、減少輸電網的負擔)或制度(譬如更即時的時間電價以及針對工業區大用戶的區域電價)的社會氛圍。

在5月因為調頻備轉不足或抽蓄水力發電量限制造成的限電事件後,筆者不認為當前社會上對於供電可靠度的種種疑慮,會讓政府有意願嘗試這些積極加速轉型的作法;因為即使它們很有可能是最有效的策略,前期導入如果出現不可預期的風險,已經不是當前政治環境下主政者能夠承擔的了。這也是筆者對於三接公投倘若通過的最大憂慮:它可能迫使政策上更加保守且處處制肘的政府,延遲減煤期程和煤油機組的除役,以最大程度地排除任何可能增加的供電可靠度風險。這樣的後果是我們必須極力避免的。

不論三接公投結果為何  綠主氣從、灰氣轉綠的轉型應該開始構思

隨著再生能源佔比逐步增加、殘餘負載特性逐漸被風能和太陽能的電力輸出特性所主導,未來燃氣電廠勢必從「以氣易煤」的電能供應,逐步轉成「綠主氣從」、根據殘餘負載變動性大規模升降載的彈性能力供應角色。燃氣電廠的裝置容量,在2030年代可能不減反增,但隨著綠能發電的逐步增加,傳統燃氣在能源部門的總使用量勢必得下降。

在更久遠的未來,隨著電池、綠能發電導向的需量管理等新式彈性選項的大規模導入電力系統,傳統燃氣裝置容量的必要性也會慢慢減少。不過,台灣的綠能資源在冬季較高,而能源需求則在夏季為最,淡旺季的差異雖不至於如同部分高緯度國家一般誇張,仍然會有一定程度的季節性供需不平衡。此時,透過季節性儲能或國際綠能進出口等額外選項,方能確保台灣能源轉型的終極目標之一-淨零碳排的達成。而這些額外選項裡,綠色氫能是目前最有潛力的可能性,也因此台灣的燃氣設施,不論接收站、管線、電廠,甚至是家用桶裝瓦斯的相關政策,都應該盡早將綠氫或其衍生物的使用納入考慮。

這些都是不論三接公投結果為何,社會各界必須思考的。三接公投通過、或許會延宕「以氣易煤」的過程數年,但遲早台灣還是會走出那個階段。因此紛擾結束後,加速發展綠能、推展新式彈性選項,以及燃氣設施在過程中怎麼做會有最適當的搭配,仍須認真討論。

在歐盟,真正想用燃氣卡住氣候政策的竟然是核能產業?!

台灣能源轉型唱衰者常常提出質疑:如果再生能源在電池等新選項大規模進場前需要彈性傳統電廠的搭配,發展綠能難道不需要一直使用傳統燃氣嗎?如此又如何達成淨零碳排?

然而這樣的指控是毫無道理的。如前所述,能源轉型過程到了一定階段、燃煤的使用逐步下降時,新增再生能源的發電量就會開始對燃氣使用量做削減;當然,削減速率或快或慢,取決於綠能增設的速率,但綠能需要的是燃氣的裝置容量而非其發電量,且未來燃氣電廠也可以使用綠氫等燃料。循序漸境地先淘汰燃煤、再減少傳統燃氣、最後以綠氫完全取代,是眼下台灣最合理、也最可行的淨零碳排路徑。

況且,在這樣的過程當中,能源轉型的支持者從來沒有一天宣稱傳統燃氣就是綠能或者永續能源。我們的終極目標一直以來都很清楚,就是能源系統全面改由再生能源供應;這中間,燃氣做為過渡是必然的,但過渡的時間長度和程度可被討論,社會也應該朝如何加速綠能設置的方向,來思考如何盡快擺脫傳統能源的使用。

另一方面,近日歐盟部分有高佔比核能或者想發展核能的國家,受到核能產業的關說影響政策制定。而為了將核能納入歐盟永續投資分類指引,他們不惜破壞永續投資分類指引的基本原則,除了無視核廢料的遺留有違反「不會造成更顯著的危害」(Do no significant harm)的疑慮,更聯合燃氣業者和支持傳統燃氣納入永續投資的國家,提出核能和傳統燃氣一同納入分類的倡議。

如果這樣的手段真能得逞,那就代表核能或燃氣的使用也屬於歐盟分類下的永續投資,在接下來更容易被漂綠、獲得資金進駐而減輕除役壓力,實質上影響歐盟能源轉型進程和氣候政策的達成。這種為了己身產業利益、破壞區域內重要法制的行徑,才是核能產業口口聲聲談「核能為氣候」底下的真面目。

由於實際上已毫無可行性的核四在這次公投攻防中出現,筆者仍需再次駁斥任何妄圖以核四解決三接爭議的論述。這不僅是因為工程實務上核四就是不可能重建完成的選項了,近期核能產業在歐盟永續投資分類指引爭議中做出的種種行徑,也再次坐實核能是處理氣候危機的假解方、造成社會無法走出傳統能源路徑依賴的真元凶。

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