風電不穩(wěn)定是燃氣商機？風電提升燃氣不升反降

2017-10-28 16:42:40 科技新報　點擊量：評論 (0)

　　過去，許多可再生能源的反對者，認為可再生能源所謂的不穩(wěn)定性，使電網(wǎng)需以燃氣發(fā)電來搭配，當可再生能源超過一定比例，將會使得燃氣發(fā)電增加，許多燃氣發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈也聽信這樣的說詞，對預期的廣大市場摩拳擦

　　過去，許多可再生能源的反對者，認為可再生能源所謂的“不穩(wěn)定性”，使電網(wǎng)需以燃氣發(fā)電來搭配，當可再生能源超過一定比例，將會使得燃氣發(fā)電增加，許多燃氣發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈也聽信這樣的說詞，對預期的廣大市場摩拳擦掌。很不幸的，事與愿違，2015年，歐洲有丹麥、愛爾蘭、葡萄牙、西班牙4國可再生能源超過20%，但燃氣卻沒有想像中全面增加。

　　丹麥在國家政策下，風能比率逐年快速增加，于2015年風能達40%，預定2030年要超過70%，但天然氣消耗量卻大體維持不變。當然，丹麥并非一個探討此一議題的適當例子，因為丹麥地理上夾在北歐與西歐先進國家之間，且往北歐與西歐都有完善的高壓輸配基礎(chǔ)設(shè)施，電力可與周邊國家互通有無，減少了需要燃氣發(fā)電補不足的機率。

　　因此，電網(wǎng)相對孤立的西班牙較有研究價值。2010年以來西班牙可再生能源比率約在20%，不過西班牙燃氣需求也一樣沒有增加，一方面是因為西班牙景氣至2013年才開始恢復，總用電量減少，另一方面，西班牙并非采用燃氣發(fā)電來配合可再生能源，而是應(yīng)用最傳統(tǒng)的能源儲存方式：抽蓄水力發(fā)電，西班牙抽蓄水力發(fā)電的儲能容量高達83億度電，燃氣發(fā)電自然就無用武之地了。

　　葡萄牙在2015年風能占比超過23%，雖然有2.95吉瓦輸配容量的跨國輸配能力，但是在風能比例超過2成還不斷提高下，理論上也要面臨電網(wǎng)平衡的挑戰(zhàn)。2016年起葡萄牙天然氣消耗量的確有微幅上升，這似乎小幅度證明了葡萄牙啟動尖載燃氣發(fā)電廠以平衡風能的間歇性。

　　但是愛爾蘭的經(jīng)驗卻又是另一回事。愛爾蘭也正大力發(fā)展風能，2010到2015年愛爾蘭的風能占比從歐洲第4提升到第2。與丹麥不同，愛爾蘭身為島國，是相對孤立電網(wǎng)；又與西班牙不同，愛爾蘭的抽蓄水力發(fā)電資源在總體電力系統(tǒng)的規(guī)模小到可忽略，僅有6,000萬度儲能容量，只占年總發(fā)電量的0.1%，這下子愛爾蘭總該要燃燒更多天然氣了吧？然而事實卻非如此，愛爾蘭從2010年以來的天然氣消耗量卻下降了。

　　原因很簡單，以燃氣發(fā)電支應(yīng)可再生能源，改變的是燃氣時間，不是增加燃氣用量。愛爾蘭原本將8座負循環(huán)燃氣發(fā)電廠當作基載電力使用，一整天都開著燒天然氣；因應(yīng)可再生能源，改為尖載與中載使用，結(jié)果是，本來一天到晚全開，改為間歇性使用，這些燃氣電廠的容量因數(shù)（capacity factor）從80%降到40%。

　　這也對燃氣發(fā)電的市場生態(tài)造成一定影響，由于使用方式不同，燃氣發(fā)電廠容量因數(shù)下降，相對成本提高，使得燃氣發(fā)電不但沒有因為可再生能源大幅成長而獲利，還陷入相對不利局面。尤其是高能源效率復循環(huán)燃氣發(fā)電廠陷入尷尬境地，因為原本復循環(huán)燃氣發(fā)電廠能源效率與成本效益都大勝單循環(huán)燃氣發(fā)電廠，但是若容量因數(shù)小于25%時，單循環(huán)開放式燃氣發(fā)電廠反而占成本優(yōu)勢。

　　可再生能源比例提升，燃氣卻沒有大成長，反而情況變得更復雜，這種現(xiàn)象，直接導致賭在可再生能源成長趨勢上的燃氣發(fā)電巨頭，如GE以燃氣發(fā)電為主力的電力部門，陷入進退不得的困境。另一方面，燃氣還得先面對能源儲存的挑戰(zhàn)，在西班牙，老式的抽蓄水力發(fā)電消除了燃氣的需求，而全球電池儲能的成本快速下降，也使得燃氣發(fā)電未來還要面臨電池儲能的全面挑戰(zhàn)。

　　GE等廠商夢想的燃氣商機，恐怕成為一場空，而部分反綠能人士提出的可再生能源比例提升后，燃氣增加導致碳排放反而增加的謬論，也只是純屬空想。