無論是支持或反對核電,都該先認知德國廢核後正面臨的危機

【我們為什麼選這本書:《德國風險:反思德國浪漫主義的政治實踐》】

這幾年環保意識抬頭,許多國家都經歷能源轉型期,包括台灣。隨著供電越來越吃緊,台灣近期也在探討到底要不要蓋深澳電廠,或是重啟核二廠,要以什麼樣的發電方式供電。或許我們可以藉由先進國家的能源政策,反思台灣更適合如何的能源分配策略。

《德國風險:反思德國浪漫主義的政治實踐》一書中,藉由長年駐德作者的視野透析,才知道大力主張棄核利用再生能源發電的德國,原來也會遇到困難!德國不願使用核能的後果,其溫室氣體排放量不減反升,為什麼?(責任編輯:黃梅茹)

文/ 三好範英

走鋼索般的電力供需系統

電力必須供需一致。每天的電力需求,會被平日、假日、天候、氣溫左右,得先預想當天需要,在確保熱機備轉容量的同時,還要能進行發電。

自然能源的產出,理所當然會受到天氣影響 。如果多雲、風不吹,發電量就會降低。在這樣的天氣條件下,若遇到寒流來襲,電力需求增加,就會陷入電力不足的情況。反之,天候條件絕佳,再加上耶誕節等假日電力需求減少,電力就會過度輸往輸電線。 自然能源愈普及,供需的調節就愈困難。

不過,歐洲的電力供需通常不是只侷限在自己一國之內。輸電線跨越國境而連結,
各國間平常就互通電力的有無。因此, 倘若德國國內電力不足,還能從周邊鄰國進口電力補足;電力過剩時,也能出口到周邊鄰國,所以仍有可能避免問題發生。

過去曾有人指出,德國之所以能斷然廢核,這是基本背景之一。只不過德國也受限於這樣的條件,電力調節愈增困難。

2013 年 3 月 6 日,我拜訪了位於柏林郊外的諾恩赫根(Neuenhagen),在舊東
德地區經營高壓輸電網的主要電力公司「50 赫茲」的「輸電管理中心」。這棟位在郊區、座落在小小工業區裡的不起眼平房,是一手掌握舊東德地區電力供需的指揮所。

掛在牆上的巨大面板上,有紅綠交錯的輸電線網或直或橫地綿延著,頻率也一刻一刻地變化著──。控制室裡的系統管理部長根特.夏普納(Gunter Scheibner)指著面板為我解說道:「亮綠色是 38 萬伏特,暗綠色則是 20 萬伏特的輸電線。右手邊看到的是進出口到波蘭的數據,目前顯示的是約 1 千百萬瓦輸往波蘭。」

控制室裡隨時會塞滿 4 個人以緊盯供需情況。該公司的發言人弗克.康姆(Volker
Kamm)指著頻率顯示板說:「如果脫離 49.8 〜 50.2 赫茲的區間,就是緊急情況。電力輸送不穩定,也會增加停電的危機。」

康姆又說:「自然能源的發電設備多為小規模大數量,也不穩定。也有可能電力迴路裡瞬間有大電流流入而產生衝擊電壓。電壓通常維持在 38 萬〜 40 萬伏特,但 要維持電壓適度穩定,則愈來愈難。

若是 供需失衡時會如何處置?

首先 尋求轄內發電調節較為容易的燃煤電廠調節發電量,並對用電需求大的消費者發出「供電指令」,要求抑制電力消費。

如果還是無法解決,會 要求風力發電或其他自然能源發電廠停止運轉。 指令視情況不同,透過電話、電郵、傳真等方式通知。夏普納說:「最糟的情況就是遇到晴空萬里風力充沛的復活節。全歐洲都在放假,其位於柏林近郊的輸電管理中心(2013 年 3 月 6 日)。其他國家用電需求也減低,想把電力往國外輸送都沒辦法。」

2012 年發出供電指令的期間有 2 百 62 日,高於前一年的 2 百 13 日,是有史以來最多的。燃煤發電廠的電力產出低,以致電力不足。依康姆的說法則是「最後
手段」會對自然能源發電所下達供電指令,2010 年有 6 日,2011 年有 45 日,2013 年則突然增加到 77 日,花費達 1 億歐元左右,而且這筆費用還轉嫁給消費者。

在 10〜15 年前,狀況其實都還算簡單,因為大型發電廠就設立在電力消費區附近,控制室的工作也沒發生什麼問題,簡直可以算是無聊。而 現在一有緊急情況,除受過專業訓練的作業人員之外,他人不得進入,還得在 15〜30 分鐘之內做下重大決斷。氣象預報也愈來愈重要。

「特別是風力預報。風是在一個小時之前開始吹,或是在 1 個小時之後開始,當中會有數千百萬瓦.時的差異。我們和預報公司簽訂特別契約,以取得氣象資訊。」

隨著工作困難度提高,專業工作人員的培養就更急迫。德國東部科特布斯(Cottbus)設有訓練中心,內有模擬系統以訓練人員因應不同狀況。

燃煤發電占 43.2%的現實

自然能源發電有可能供給過少、也可能過多的情況下 ,勢必要有能對一下子太低、一下子又太高的電力供應迅速補位的發電廠,而這些在 背後支援的發電廠 ,通常 是利用火力發電的既有發電廠

德國環境自然保育及核能安全部表示:很諷刺地,到 2020 年之前,只要自然能源普及,就需要發電量相當於 8 座核電廠、大約 1 萬百萬瓦的石化燃料發電廠。

但現況就如德國能源與水利協會(BDEW)資料中所指出的,「既有的發電廠,多
數在現今電力市場的經濟考量下,無法持續營運,正面臨停業危機」,因優先採購自然能源而無法銷售電力、以致收入減少的既有發電廠,正逐一退出發電事業。勉強還能經營的,只剩褐煤發電。

褐煤是較不純、像泥一樣的低品質煤炭,而德國就是足以自給的世界最大褐煤產國。魯爾工業區(Ruhr Area)所在的北萊茵—─西發里亞境內,以及布蘭登堡省盧薩蒂亞(Lausitz)地方,目前都還能看到大規模裸露在外的煤礦。

2014 年的發電量首位就是褐煤發電,占總發電量的 25.4 %,再加上占 17.8 %的尋常燃煤發電,德國的總發電量中有 43 %是燃煤發電。而石化燃料中,在考量溫室效應之下比較被人接受的瓦斯發電,則由於不敷成本而減產。儘管自然能源普及,但是溫室效應氣體(二氧化碳)的排放量在 2013 年卻不減反增。《明鏡週刊》(2013 年 10 月 21 日刊)即針對這樣的現狀,提出過嚴厲批評。

「德國在 2013 年上半期,燃煤發電的比率提高了 8 %,排放的二氧化碳量較過去幾年都來得大。為什麼還要燃煤發電?明明處處可見太陽能發電板,還有風力發電所。 而德國人民也想問,持續上漲的巨額自然能源發電賦課金,究竟都到哪裡去了?

政府告訴我們這是過渡期,但其實不然。 這是能源轉型結構上的缺陷。自然能源和燃煤發電的興盛實為因果關係。

自然能源總是被優先採購 ,但陽光與風會因為時間和天候,時而過剩、時而毫無電力。 當供給出現斷層時,就只能靠平常的發電廠來填補 。而靠的不是瓦斯發電,是燃煤發電,畢竟煤炭比較便宜。接受補助、被授予特權的太陽能發電,排擠了市場中其他電力來源, 唯有廉價的燃煤發電,在價格面上能和自然能源競爭。 因為獲利無法預期,導致沒人願意投資效率更好的新發電廠。」

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(本文書摘內容出自《德國風險:反思德國浪漫主義的政治實踐》,由 玉山社 授權轉載,並同意 BuzzOrange 編寫導讀與修訂標題。首圖來源:Bureau of Land Management , CC Licensed)


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