风电不稳定是燃气商机？风电提升燃气不升反降

2017-10-28 16:42:40 科技新报　点击量：评论 (0)

　　过去，许多可再生能源的反对者，认为可再生能源所谓的不稳定性，使电网需以燃气发电来搭配，当可再生能源超过一定比例，将会使得燃气发电增加，许多燃气发电产业链也听信这样的说词，对预期的广大市场摩拳擦

　　过去，许多可再生能源的反对者，认为可再生能源所谓的“不稳定性”，使电网需以燃气发电来搭配，当可再生能源超过一定比例，将会使得燃气发电增加，许多燃气发电产业链也听信这样的说词，对预期的广大市场摩拳擦掌。很不幸的，事与愿违，2015年，欧洲有丹麦、爱尔兰、葡萄牙、西班牙4国可再生能源超过20%，但燃气却没有想像中全面增加。

　　丹麦在国家政策下，风能比率逐年快速增加，于2015年风能达40%，预定2030年要超过70%，但天然气消耗量却大体维持不变。当然，丹麦并非一个探讨此一议题的适当例子，因为丹麦地理上夹在北欧与西欧先进国家之间，且往北欧与西欧都有完善的高压输配基础设施，电力可与周边国家互通有无，减少了需要燃气发电补不足的机率。

　　因此，电网相对孤立的西班牙较有研究价值。2010年以来西班牙可再生能源比率约在20%，不过西班牙燃气需求也一样没有增加，一方面是因为西班牙景气至2013年才开始恢复，总用电量减少，另一方面，西班牙并非采用燃气发电来配合可再生能源，而是应用最传统的能源储存方式：抽蓄水力发电，西班牙抽蓄水力发电的储能容量高达83亿度电，燃气发电自然就无用武之地了。

　　葡萄牙在2015年风能占比超过23%，虽然有2.95吉瓦输配容量的跨国输配能力，但是在风能比例超过2成还不断提高下，理论上也要面临电网平衡的挑战。2016年起葡萄牙天然气消耗量的确有微幅上升，这似乎小幅度证明了葡萄牙启动尖载燃气发电厂以平衡风能的间歇性。

　　但是爱尔兰的经验却又是另一回事。爱尔兰也正大力发展风能，2010到2015年爱尔兰的风能占比从欧洲第4提升到第2。与丹麦不同，爱尔兰身为岛国，是相对孤立电网；又与西班牙不同，爱尔兰的抽蓄水力发电资源在总体电力系统的规模小到可忽略，仅有6,000万度储能容量，只占年总发电量的0.1%，这下子爱尔兰总该要燃烧更多天然气了吧？然而事实却非如此，爱尔兰从2010年以来的天然气消耗量却下降了。

　　原因很简单，以燃气发电支应可再生能源，改变的是燃气时间，不是增加燃气用量。爱尔兰原本将8座负循环燃气发电厂当作基载电力使用，一整天都开着烧天然气；因应可再生能源，改为尖载与中载使用，结果是，本来一天到晚全开，改为间歇性使用，这些燃气电厂的容量因数（capacity factor）从80%降到40%。

　　这也对燃气发电的市场生态造成一定影响，由于使用方式不同，燃气发电厂容量因数下降，相对成本提高，使得燃气发电不但没有因为可再生能源大幅成长而获利，还陷入相对不利局面。尤其是高能源效率复循环燃气发电厂陷入尴尬境地，因为原本复循环燃气发电厂能源效率与成本效益都大胜单循环燃气发电厂，但是若容量因数小于25%时，单循环开放式燃气发电厂反而占成本优势。

　　可再生能源比例提升，燃气却没有大成长，反而情况变得更复杂，这种现象，直接导致赌在可再生能源成长趋势上的燃气发电巨头，如GE以燃气发电为主力的电力部门，陷入进退不得的困境。另一方面，燃气还得先面对能源储存的挑战，在西班牙，老式的抽蓄水力发电消除了燃气的需求，而全球电池储能的成本快速下降，也使得燃气发电未来还要面临电池储能的全面挑战。

　　GE等厂商梦想的燃气商机，恐怕成为一场空，而部分反绿能人士提出的可再生能源比例提升后，燃气增加导致碳排放反而增加的谬论，也只是纯属空想。