2014年11月25日 星期二

丹麥與台灣比風力發電是否可行

(1)丹麥電價其實不高,「對於外界質疑丹麥電價過高,證明轉型再生能源成本高昂的說法,拉米澄清,丹麥電價較高是因為政府加了1/3的稅,用意是鼓勵節能省電,而非單純反映再生能源發電成本。」
。。。電網架構不一樣,不能比較
。。。台灣有那個環團買了綠電呢?
。。。台灣的那些環團能夠正視低價的能源帶來的浪費,鼓吹調漲電價呢?
。。。再生能源的發電成本是否有實際數據支撐這個說法呢?
。。。不穩定的發電源,在沒有商轉可用的技術可以存的下這個量級的電力之下
。。。輔助的尖載火力發電或從外部電網買進的成本也必須要加計在成本之中
(2)經濟成長跟能源消耗無關,即使能源消耗降低,經濟也能成長。
。。。電網架構不一樣,不能比較
。。。丹麥的經濟成長率不高,甚至2012是負成長
。。。能源消耗降低,經濟成長也降低
(3)重點不是廢核有多艱難,而是要不要做-「能源要轉型,心態先轉型」。
。。。電網架構不一樣,不能比較
。。。心態就算轉型,要超越實際的物理限制也一樣有難度
。。。在NBA球場上,心態要成為中鋒,身高卻是170公分,這可能性是。。。
。。。可以做做看阿,付出遠大於收入,效益不彰是個大問題

如果認真的想要類比,請參考日本或韓國,島國地區電網得自給自足,沒有鄰居可以幫忙週轉,請認清現實。


風力發電機是否可以有效的解決台灣的能源供給的問題,這個可以由一個小型的電網模型來推算一下。
以(參考連結)所提到的1000w風力發電機來當參考。
風力發電機裝置容量1000w,實際上在風速8 m/s,產生的功率為513 wh,而在風速6 m/s時,產生的功率為242 wh。

以目標推動1600w的負載,有幾組在盤算各自的方案
  1. 純風力發電機推動1600w,兩支風力發電機來推
    1. 這個方案純粹找死,風速要到11 m/s以上才有電用,大概是蒲福風級六級以上才有電可以用,以下就不行,如果是數位電腦設備的話,有幸開的起來,也很容易發生無預警的跳電,非常有機會的萬一,那文章打一半沒存檔就。。。。。。。悲劇了(參考連結)
  2. 風力發電機1000w搭配柴油發電機1000w輔助(比較像是台灣現狀)
    1. 這個比較像是台灣正常的狀況,這個架構之下會發現柴油發電機,開開關關的輔助風力發電機,計算的時候燃料費也得計算進去。
    2. 通常尖載的發電設備燃料價格比較高一點。
    3. 風速在 10 m/s以下(五級風)也是個悲劇
  3. 風力發電機2000w並與鄰居的電網接在一起
    1. 這個就比較像是歐洲有跨國電網的狀況,也就是說,風力發電機萬一遇到風力足夠的情況之下,使用裝置(ATS)切掉鄰居電源,使用風力發電機,反之,風力發電狀況不如之下,可以靠鄰居支援,產出過頭了也可以賣給鄰居使用。
    2. 鄰居有用火力發電、核能發電的在支援你
  4. 本身有柴油發電機,又與鄰居的電網接在一起(比較像是丹麥現狀)
    1. 這才是實際上丹麥的狀況,可以與鄰居交易,本身也有火力發電機可以填補不穩定風力發電機的缺口。
    2. 丹麥本身農業發達,糧食自給率超過100%,有多餘的實力可以拿去生產生質能
    3. 當風力發電不如預期的時候,有兩種來源可以填補缺口,就可以選擇成本相對便宜的方案來使用,比如說當時鄰居自顧不暇或是給出的價格較高,就可以選擇自己開火力發電機來使用,反過來鄰居產能過剩,則可以買進便宜的電力使用。
    4. 相對的遇到風力發電過剩的時候,鄰居也沒有需求,那價格就會低一點


問題的最大關鍵在於台灣的電網與丹麥的電網架構上不一樣,這個巨大的差異使得台灣使用這些不穩定的發電源,比例上很難超過一成,台灣沒有智慧電網來計算用戶端的實際用量,也沒歐洲電網當靠山週轉電力供應,要穩定只能自立更生、自立自強而已,用量靠估算,來源用猜的,當然對於不穩定的來源就得保守看待了阿。

舉個例子,假設整個裝置容量2000w,由風力發電機1000w加上柴油發電機1000w,用戶端負載使用八成,也就是1600w,備用容量率25%。(參考連結)
備用容量率25%超高吧,但是請回去看一下風力發電機的實際發電量(不穩定根本稱裝飾容量比較貼切吧...囧rz),還是會跳電。

這個例子風力發電機所佔的比例到了50%了,但是在丹麥的狀況下卻可以運轉,因為鄰居可以幫忙週轉阿,老天爺不給面子,風力降到五級以下,發電量不足的情況之下,跟鄰居買電來週轉這系統可以運作,那天老天爺賞臉,發電量超過了,也可以試著賣給鄰居用阿。
丹麥像是含著銀湯匙出生的富有人家,台灣是苦命的長工家庭,丹麥人家光靠本身擁有的土地產出就可以養活一家五口餓不死了,家中一半的人務農,剩下的打工,富足安樂的家庭,台灣這個苦命的長工家庭人口眾多,有二十三個人等著吃飯,家裡雖然有田,但是最多也只能養活不到一半的家人,所以只好讓大多數的成員做點加工品,丹麥人家裡吃不完還可以拿到市場賣,台灣人則是除了少數人務農之外,只得讓家中多數人去做點加工品,到市場上換食物維生,做加工的時候燈要開,有些加工還要開比較大型的機器,用電量就大了點,有些台灣人很羨慕丹麥人的生活,可以拿低能換核能,嚷著要轉型,此時台灣家長就問了,天造之窮,你想要怎麼轉型呢?


「丹麥除了石油、天然氣外,其他天然資源甚為貧瘠。北海石油蘊藏量約2.9億噸,礦產需要透過進口。北海與波羅的海則為重要漁場。丹麥的天然資源雖少,但農業發達;工業則以再生能源、機械、化學、電子、醫療設備、家具、食品及啤酒為主。」(參考連結)
首先丹麥與台灣的基本條件差太多,丹麥人口約五百萬,台灣則是兩千三百萬人口,丹麥國土還比台灣大,農業發達食用之外可以有多餘的力氣生產生質燃料,丹麥甚至還產石油、天然氣,能源自主率破百還可以出口,而台灣的能源自主率是卻只有個位數4%,所需要的能源得進口來燒,更不用說丹麥有歐洲電網當靠山,台灣則是孤島電網卻得自給自足。(參考資料)


「丹麥地處北歐南端,扼波羅的海出入要道。面積為4.3萬平方公里。夏季平均氣溫攝氏16.4度,冬季二月份最冷平均攝氏0度,年降雨量664毫米,年降雨量分佈比較均衡,氣候濕潤。可耕地的面積佔國土面積的63%,約270萬公頃。適宜的氣候和廣闊的可耕土地為丹麥的農業發展奠定了良好的基礎。」(參考連結)


「據農委會的資料,在2011年台灣的耕地面積808,293公頃,大約是八十一萬公頃。依照我們耳熟能詳的台灣面積三萬六千平方公里來算,大約佔四分之一到五分之一左右的面積(1平方公里=100公頃)。」(參考連結)

台灣耕地約81萬公頃,丹麥耕地約270萬公頃,台灣人均耕地約0.035公頃,丹麥人均分得耕地約0.54公頃,相差十五倍之多,丹麥耕地平整,可以使用大型的耕作機器自動化生產,台灣山多耕地碎裂,不適合大量自動化耕作,台灣土地肥沃,氣候溫和,植物生長速度快是其優點,但,不適合大型自動化,使得農業仰賴人力,人力成本會相對較高
台大農藝系教授郭華仁推估,如果九十萬公頃的耕地全部種稻,並以一人一年所需熱量計算,只能養活約一千萬人,但全國人口總數早已破二千三百萬人,顯然台灣自己生產的糧食嚴重不足。」(參考連結)

台灣土地就算全部都種稻,以熱量推估,能養活的人口數也大概只有一千萬而已,先天上差距太大了,關鍵是人口數,如果台灣人口只有一千萬或五百萬,那大概就有可能了,人口少相對的能源需求就小

台灣必須要仰賴代工、貿易,交易糧食進口,來填補本土糧食產出的缺口,台灣的糧食自給率只有三成三左右而已,將近七成是需要進口,當然自給率的問題還有飲食習慣的改變,台灣比較適合產稻米,但是飲食習慣的改變,使得麵包、麵食比較夯,產量大的反而銷售量降低,重點是全部的耕地拿去種稻米也養不起兩千三百萬人,只好將人力壓寶在工業上,產值較高的產業來換取較高的籌碼來交易糧食維生。(參考連結)(參考連結)


台灣在糧食不足以支撐人口的情況之下,產業要轉型到丹麥那樣,我認為簡單的方式就是,要把人口至少砍一半以上

丹麥的經濟成長率2012年是-0.6是呈現衰退的狀況(參考連結),經濟是處於衰退的狀態,最近開始出口大型的風力發電機,填補農業上因人力工資上升,導致食品加工出走的失業缺口,或許對丹麥來說是一個方向。

丹麥的綠能投資也有點阻力[風電巨頭維斯塔斯放棄2015年盈利預期][丹麥光伏裝機增長過快,醞釀削減補貼][丹麥風能過剩 西部風電 27% 廉價外銷],丹麥在風電投資上也有高估的現象。(參考連結)(參考連結)(參考連結)



「梅克爾總理 一紙行政命令 關閉了八座核電機組,在北部有三座Brunsbuttel、Unterweser、Krummel 各一座、在靠近法國的邊境有四座、靠近捷克邊境有一座。
所以德國從法國進口核電最多,另外從捷克及瑞典有核電的國家進口電力。
北部驟然停了三座核電機組,迫使德國必須從北鄰電價更高的丹麥進口電力。」(參考連結)
丹麥的電力生意,有一部份是德國產生的需求造成的。
基本上這些靠天吃飯的生意,丹麥風力在某些時候,也會產能過剩,要廉價出售給鄰居使用。(參考連結)
(參考連結)在「遠見、決心、策略 減碳又拚經濟的丹麥能源轉型」這文章中,我們仿照該文章給的連結去看丹麥在當下(11/24/2014 17:18),電力的流入、流出狀況,計算出來的是進口了215MW的電力,剛好遇到風力發電熄火的狀況,整個輸出只有2.103MW而已,在沒有鄰居幫忙週轉的情況之下,電不夠用,難道要下班待命等風來嗎?


丹麥能源.png
台灣的風力發電也一樣不穩定,第一欄裝置容量(MW),第二欄淨發電量,第三欄(淨發電量/裝置容量)*100%,可以發現發電量與裝置容量比例是低的可憐。(參考連結)
風力201411251506.png