這是一篇蠻持平客觀的分析、說明..... 電動車和你想的不一樣:只是炒作?真的會造成缺電嗎?專家一次說清楚(12/30/2020 風傳媒)
"你應該知道的是:豐田汽車社長痛批,電動車若更加盛行,可能造成日本大缺電,此一說法引發外界熱烈討論。如果電動車滿街跑,到底會不會缺電?電動車只是炒作的話題嗎?作者以專業背景解釋,電動車對解決大城市嚴重空氣污染將有顯著成效,但能源轉型困境並未因此紓緩,能源問題人人有責,不能把責任推給政府。"
作者:曲建仲 / 台大電機博士,知識力專家社群創辦人
近年來空氣污染讓大家忍無可忍,溫室效應造成的氣候暖化日益嚴重,讓世界各國政府推出新的碳排放法規,不約而同喊出 2030或2040 年禁售燃油車的口號,許多車廠被迫積極開發電動車,彷彿電動車能夠解決人類的空氣污染與能源問題,豐田社長怒批世界各國政府力推電動車只是炒作,許多人可能認為那是豐田(Toyota)眼見特斯拉(Tesla)股價節節高昇而吃醋,所以電動車真的是未來環保的新希望嗎?事實恐怕和你想的不一樣?
電池的構造與原理
所有的電池都具有陽極(負極)與陰極(正極),基本上都是由陽極(Anode)發生的化學反應產生電子(Electron)與陽離子(Ion),電子流入元件可以推動元件工作,也就是我們所稱的電能,如圖一(a)示;陽離子則經由電解質穿越多孔性的隔離膜到達陰極,如圖一(b)所示;最後陽離子與電子在陰極(Cathode)結合,如圖一(c)所示。
電池的陽極(Anode):是我們所稱的「負極(Negative electrode)」。電池的陰極(Cathode):是我們所稱的「正極(Positive electrode)」。
兩者恰好相反,千萬別弄錯了唷!大家可能會好奇,為什麼會恰好相反來造成大家的困擾呢?因為化學家定義放出電子的叫「陽極」;而陽極放出電子,代表陽極必定帶負電(同性相斥、異性相吸),所以物理學家稱陽極為「負極」。
不同的鋰電池主要是陰極材料不同
不同的鋰電池其實主要是使用的陰極材料(正極材料)不同,目前最常用的陰極材料共有四種:鋰鈷氧化物(LiCoO2)、鋰鎳氧化物(LiNiO2)、鋰錳氧化物(LiMn2O4)、鋰鐵氧化物(LiFePO4),其中大家常聽到的「三元鋰電池」其實是陰極材料使用鈷鎳錳酸鋰三元化合物的鋰離子電池,其中三元是指包含鈷(Co)、鎳(Ni)、錳(Mn)三種金屬的化合物,而電解質主要是使用六氟磷酸鋰液體,負極材料一般是使用石墨。
固態鋰電池未來發展值得關注
由於現在的鋰電池所使用的電解質是液體,容易發生漏液汙染、易燃爆炸等問題,而固態鋰電池的電解質是固體,不會因為隔離膜破損就導致陰陽極接觸短路爆炸,而且固態鋰電池的密度和結構可以讓更多帶電離子聚集傳導更大的電流提升電池容量,此外固態電解質不可燃、無腐蝕、不揮發、不漏液等特性,不像傳統鋰電池的液態電解質含有易燃有機溶液,需要降溫、防撞擊、防穿刺等安全裝置。
電極材料與液態電解質容易完全接觸,但是和固態電解質接觸不如液體,造成介面阻抗過高,影響整體電池效能,而且固態電解質製程良率低價格高,仍然有許多困難。日本Toyota公司預計2022年推出全固態鋰電池的電動車,美國Fisker公司為固態鋰電池申請專利,能量密度可達傳統鋰電池的2.5倍,法國Bollore公司已經量產固態金屬鋰聚合物電池,德國Bosch公司收購美國Seeo公司研發固態鋰電池技術,QuantumScape公司的鋰固態電池號稱15分鐘可以充飽80%股價大暴漲,由於廠商投入資源研發未來發展可期。
電動車的普及有賴電力基礎建設
電動車要充電,但是如何充電是個大問題,像Gogoro的電動機車一個電池只有9公斤,使用者可以到電池交換站自行更換電池,但是Tesla電動車的電池重達500公斤以上,只能以定點充電的方式進行,即使目前的規格要求在1小時內完成充電,使用者是否能在加電站等1小時卻是個問題。
如果必須把車開回家在停車場充電,最大的問題是目前的電力基礎建設不足,假設大樓停車場有100個停車位,每個都設置插座,當100台電動車同時充電時,大樓的變壓器無法承受如此巨大的電流,因此整個電力基礎建設,包括:變壓器、變電所、高壓電塔都必須重新設計才能達成,聽起來就不是短期內可以做到的事,可能的解決方法是在大樓停車場建置大型儲能電池,當大量電動車充電時可以由大型儲能電池供電,考慮到成本與安全,大型儲能電池使用釩電池或鋁電池是未來可能的發展方向。
電動車不會排放廢氣 更環保而且節省能源?
由於我們的發電廠是以高壓交流電(AC)傳送到使用者家中,再以「電源供應器(PSU:Power Supply Unit)」轉換為直流電(DC)才能對鋰電池進行充電,如果使用的是交流馬達,則鋰電池供電時要再轉換為交流電(AC)給馬達供電,每一次的電源轉換效率大約80%~90%,因此這樣轉來轉去其實浪費許多能源。根據德國慕尼黑經濟研究院(IFO:Institute for Economic Research)發布的一份研究報告,考慮電動車的碳排放量時,如果將鋰電池的生產製造、能量轉換,以及供電過程中發電廠發電所排放的二氧化碳算進去,電動車的二氧化碳排放量會比傳統燃油汽車高。
根據IFO的資料,最環保的能源形式是使用「甲烷」,也就是我們家裡用的天然瓦斯,它與一般的「瓦斯車」類似,差別在目前瓦斯車使用的「液化石油氣」是丙烷和丁烷的混合物。以甲烷為主要動力的內燃機(引擎)可以使汽車減少碳排放量,而且甲烷裡含有的氮化物、硫化物等雜質更低,是汽車製造商可以採用的環保能源,搞了半天最環保的竟然是瓦斯車,看來豐田社長怒批電動車只是炒作算有幾分道理,不過瓦斯車還是會排放二氧化碳,無法解決溫室效應的問題。
電動車只能改善空氣污染 無法解決能源問題
充電站裡的電是那裡來的呢?還是由發電廠來的,說來說去,又回到了最原始的火力、水力、核能發電來提供,核能目前被社會接受的可能性很低,在台灣想蓋水庫都很困難了更別說水力發電廠,因此又回到最原始的火力發電,不論是使用天然氣或煤碳,最後還是免不了要造成空氣污染的,因此有人說電動車只是把城市裡的空氣污染,轉移到郊區發電廠而已。台灣目前全力推動太陽能與風力發電,這是應該做的,只是核能電廠要除役,太陽能與風力發電只怕用來補上這個電力缺口都不夠,沒辦法多出來給電動車使用。
汽柴油車與火力發電廠最大的差別,在於對污染物的控制,汽柴油車滿街跑到處噴廢氣,只能使用觸媒轉化器進行處理,由於價格與體積的限制,無法對廢氣有效回收處理;而發電廠是將廢氣集中處理,可以使用更昂貴體積更大的工業設備對廢氣有效回收處理,污染的確變低,因此使用電動車一定會減少城市的空氣污染,再加上近年來電池從製造方式到回收技術都快速進步,發展電動車仍然是重要的選項之一。
氫能與燃料電池被視為終極環保能源但是困難重重
傳統電池直接使用化學反應產生能量,優點是能量轉換效率很高(80%以上),但是充電需要比較長的時間;而使用燃料以內燃機(引擎)進行燃燒反應產生能量,優點是可以直接補充燃料,但是使用內燃機的能量轉換效率很低(30%以下),科學家開始思考,有沒有一種方法同時具有「電池」與「燃料」的優點呢?於是燃料電池從此誕生了。
燃料電池和傳統電池的原理相同,都是將活性物質的化學能轉換成電能,但是傳統電池的電極本身是活性物質,會參與化學反應;而燃料電池的電極本身只是儲存容器而已,並不會參與化學反應(觸媒只用來引發化學反應),必須將活性物質加入電池內,就好像我們的汽車補充燃料一樣,才能產生化學反應形成電能,是一種要補充燃料的電池,故稱為「燃料電池(Fuel cell)」。
儲氫技術價格偏高目前仍然無法擺脫石油
燃料電池使用氫氣與氧氣反應產生水,反應後排放的氮化物或硫化物極少,幾乎沒有任何污染,因此被視為終極環保的再生能源。但是燃料電池必須使用氫氣做為燃料。高壓儲氫技術如何把又大又重又危險的氫氣鋼瓶放在車上是個大問題;因此有國外公司開發出可以承受700大氣壓的航太複合材料儲氫瓶,可以取代氫氣鋼瓶,Toyota公司更在推出氫燃料電池車款Mirai,創下單次加滿氫氣可以行駛500公里的紀錄,已經是成功的商品了,那麼它的問題到底在那裡呢?
首先車上放了一個壓力這麼大的儲氫瓶是否安全是個問題,氫氣的來源則是更大的問題,大家都知道電解水可以產生氫氣與氧氣,問題是電解水產生氫氣的成本很高,而且這些電還是來自發電廠。為了降低成本,目前工業上主要是將碳氫化合物 (石油)以「 蒸氣重組」(Steam reforming)的方式分解生產氫氣,搞了半天還是要以石油做為原料,看起來人類要擺脫石油還真困難。
為什麼世界各國都訂定2030或2040年禁售汽柴油車?
很有趣的現象,世界各國都訂定2030或2040年全面禁售汽柴油車,為什麼是這個時間呢?主要還是覺得前面介紹的這些問題,包括充電站建置、電力基礎建設、新建大型發電廠,或是太陽能、風力發電等新能源開發,大約需要20年時間,因此選擇了這個時間點,問題是如果時間訂定了,卻沒有看到政府加蓋發電廠,那時間到了要怎麼辦呢?
不過各國政府爭先恐後這樣「宣誓」,還有一門不可言傳的心思,那就是老百姓對空氣污染已經忍無可忍,但是眼見要解決這個問題困難重重,宣誓「2040 年」禁售汽柴油車,等於是給老百姓一個交代,反正2040年是 20 年以後的事了,到時候站在台上的一定不是現在宣誓的這個人,這種只靠嘴巴說說就可以成功的「政績」,何樂而不為呢?
能源問題人人有責 不能把責任推給政府
經過前面的介紹,大家一定發現人類的能源問題沒有這麼簡單,政府該做的不只是靠嘴巴宣誓禁售汽柴油車,而是必須認真開始發展綠色能源。目前最大的問題在於:電價太便宜,造成使用者沒有節約用電的習慣,各種價格較高的「家庭能源管理系統」(HEMS:Home Energy Management System)乏人問津,電價如果真的大漲又會造成物價波動,受限於選舉與政治因素,要讓電價上漲也是困難重重,只能靠我們自己養成時時節約能源的習慣,才是最有效的方法。
責任編輯/周岐原
完整圖文內容請見:
https://www.storm.mg/article/3340151?mode=whole
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讓電業自由,就是能源的轉型正義
專訪立法委員高志鵬 Q&A
Q1:電業改革如何解決台電幫?
Q2:電業法修法如何讓綠能業者願意進場投資?
Q3:台灣發電吃緊,綠電真的夠支撐嗎?
Q4:電費不會漲?
Q5:綠能發展過程勢必靠火力過度,如何解決空汙問題?
Q6:廠網分離跟廠網分工有什麼差別?
Q7:電業自由化後,會不會有被財團把持的問題?
一般網路常見問題:
Q8:為什麼要支持一個請向財團的電業法修法版本?
Q9:如果民營電廠成為利益壟斷集團,該如何反制?
Q10:投資綠能門檻這麼高,多少公司能做到?
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A:我先說一個例子,俄羅斯總理普丁是特務出身,卻可以當上俄羅斯的總理,身價高達1.3兆台幣,為什麼?因為俄羅斯沒有做好轉型正義,讓龐大的國家資產掉入私人的手中,這是普丁能崛起的其中一個原因。
今年一月《BBC》訪問美國財政部次長舒賓,他說:「普丁利用國家能源、國家工程這些國家資產的利益,讓效忠他的人變得有錢,不效忠普丁的人就被排除在外。」也就是利用威權時期對國家資產的獨佔權,透過貪污和舞弊圖利他的盟友,鞏固自己的權力,有一本書叫《獨裁者的進化》,就是在講這件事。
我們國家的能源長期被少數的人給獨佔,電業法於一九四七年制定到現在,台電也壟斷台灣電力市場長達六十九年,比戒嚴還久!1995年開放民營電廠的時候,也是都台電的子公司、孫公司、跟國民黨關係好的,才有辦法蓋電廠,這就是國家資源被壟斷造成的。
大家都對於民營電廠IPP(independent power producer)的暴利非常有意見,這也是為什麼要做能源轉型正義,電業法的改革,當然也要處理這個問題。
所以電業改革其實是能源的轉型正義。
雖然台灣從經濟起飛到現在都有穩定的供電,也有勞苦功高的地方,可是它抗拒再生能源的發展,這是最糟糕的。再生能源跟傳統能源最大的不同,就是太陽公公不會寄帳單,沒有燃料就沒有回扣,前年羅淑蕾自己說的,為什麼馬政府不發展太陽能,因為再生能源沒有回扣可以拿。
這才是為什麼電業法改革會受到阻撓,修法過後,我們開放市場取消台電壟斷的特權,用戶可以自由選擇買電的對象、業者也可以自由選擇賣電的客戶,電力市場建立起來之後,誰的電最有效率最便宜,就用誰的。
而且電業的收益不會被民間財團壟斷,我們會鼓勵地方政府發展再生能源,要讓利益直接回饋到居民身上,這世界各國早就在做了,日本的地方政府叫做自治體,他們日本有13個自治體自己成立電力公司,德國總共有800多間配電業,其中500間由地方政府擁有,這是能源的民主化,把特許、集中在少數人的電力市場,開放給一般民眾,才是能源的轉型正義。
國民黨的前行政院長張善政,批評說轉型正義會有GDP嗎?剛好,能源的轉型正義就會有GDP。
像Google這些國際大廠準備來台設廠,他們這些網路公司,都需要純粹的綠電,額外新增的綠電,所以不購買台電的假綠電。
一方面,來自環保團體和消費者的壓力,國際大廠要下單,愈來愈重視碳足跡,沒有綠電就拿不到訂單。另一方面,高附加價值的商品,水電價格佔成本比例不高,貴一點也沒差。所以能源轉型正義,會帶動國際大廠來台投資,也會確保台灣高科技產品出口的競爭力。
電業法修法,不分藍綠已經闖關失敗5次,民間期待了二、三十年的能源轉型的改革。台電垂直整合的巨獸的拆解,並不是一些藍媒說我們反核對台電的成見,而是避免他濫用市場獨佔的地位,繼續運用其龐大政治經濟力量,影響國家政策,電業法改革不成就是明證。
Q2:現在行政院首波改革,就是讓綠能自由化。雖說台電的確沒有誘因推動綠能,但為什麼自由化之後民間就願意來發展呢?除了價格不受管制之外,改革草案裏頭還提供了什麼樣的誘因讓綠能發展?
A:台電不是沒有誘因,而是百般阻礙綠能併網。
2009年我們制定了《再生能源發展條例》,第八條就規定再生能源發出來的電,一定要讓它接到電網也一定要躉售,不能拒絕,這叫做強制上網,很多國家都是用這樣的方式鼓勵再生能源的發展。依照世界各國的經驗,能源轉型要成功,就需要確保再生能源不被傳統能源業者排擠。
上次日本前首相菅直人來台也跟我談到,日本電業自由化過程中,傳統電力公司會使用饋線不足、電力調度困難等理由,從實務運作上刁難綠能併入電網。這些情況在台灣也同樣發生了。
馬政府過去這八年說會大力發展再生能源,結果到了2015年綠能卻只佔台灣總電力的4.2%。一方面是,不利的政策執行,對再生能源比率設定上限、採用競標等等問題,這些新政府都會儘快解決。另一方面,是台電的問題,到現在各縣市再生能源架設之後,仍然遭遇饋線不足的困境。
例如,雲林是平均日照時數最高的縣市,農委會盤點出不利耕作的區域也幾乎都在雲林,裝置容量預估上看2GW,但是需要佈設輸配電線路和變電所的成本要133億元,問題變成有光、有地、卻沒有線把電送出來。
再生能源投資也是不小,但還是要自己花錢拉線,或是和台電各付一半,都是很大的負擔。台電常常說,我們沒有拒絕你,但是電力饋網現在還沒排到要做這一段,不願把再生能源排進建設饋線的優先順序。
甚至更離譜的,就算綠能自己獨立建設饋線,卻也無法上網,台電會說變電所的容量還不夠,不能讓再生能源納進來,以免影響電力供應的穩定。
所以,電業改革先要給綠能一個生存的空間,要怎麼做?就是「廠網分離」,現在叫做「廠網分工」,也就是讓發電廠和輸送電力的網路不能是同一家公司,否則的話,怎麼會有公司想要接別人的電來跟自己的發電部門競爭?
電信自由化就是沒走完這最後一哩路,中華電信自己有線路、也經營電信,所以它就不讓其他業者走他的線路。廠網分離是電網的公共化,讓任何電業都能公平使用,付給國營的台電電力網公司輸送電力的過路費,那電力網公司為了增加獲利的空間,就會主動、有意願幫再生能源接饋線。
除了電力網的部份,行政院的版本也讓綠能可以用合作社的方式經營,而不限於公司,這是為了要讓公民電廠用合作社的方式經營。以社區為單位,只要加入會員就能一同享有電業的收益。這在歐洲和日本都很常見,例如日本的電業合作社,會用賺的錢購買和推廣當地的名產,活絡當地的經濟。
在荷蘭,有小型的風機突破眩光和噪音的問題,當地民眾接受度也變高,就用社區合作社[1]的形式經營,因為他們認為再生能源是公共財,不想讓電業的利潤被大企業拿走。
最後談一點,電業法未來會要求售電的能源配比,台電賣的電當中,就要有多少比例的綠能,逼迫台電要自己發展,或是對外購入綠能。我們希望改變台電以往敵視綠能的態度,而要變成一個夥伴的關係。
Q3:現在台電發電量相當吃緊,如果我們朝向綠能發展的話,該如何確保能源穩定?另一方面,綠能的比例一旦提高,電費勢必調漲。就算現在行政院提出電價穩定基金,但政府的財政足以支應這一筆開銷嗎?
首先要澄清的,電業自由化之後,想要繼續用台電的電,還是可以不變。
想要買綠電的,穩定性就是綠電售電業公司負責,這是民間契約。就像手機,你買哪家的號碼就找哪家,不用中華電信的,那就不能找中華電信。
一般來說,各種發電包括核能,都會有備援的「輔助電源」,但過去台電是一個大鍋菜都混在一起。電業自由化之後,綠能在必要的時候,也會透過電業調處委員會協調代輸等服務。
談整體能源穩定,我想你說的是再生能源的間歇性,過去核能幫的負面宣傳,造成這個刻板印象,其實再生能源是在地的分散式電力,其實比單一電網的大型機組,沒有管理好造成跳機,彈性電網的穩定性反而可以做得好。
現在國外也在研究風力能不能成為基載的問題。台灣的風場是國外評估數一數二好的風場,只要我們風場蓋得夠多,風機插得夠多支,就算這個風場沒有風,別的風場也一定會有,不可能全部的風場同一時間通通沒有風,又不是無風帶。所以,分散式風機的概念也可以提供穩定的基載。
就小範圍的氣候來說,通常陽光強的時候風較小,陰天風大的時候陽光弱,風力和太陽能會互補,所以大家可以看到有些地方的路燈,太陽能板上面會架小風機,這樣的社區可以叫做「風光社區」。
現有大規模商業化的再生能源,如果總量增加到50%,恐怕還是需要部份的火力發電機組,作為輔助服務,這在國外也很常見,所以認為發展再生能源,電力就一定會不穩定,是杞人憂天的想法。
今年5 月,葡萄牙只靠著太陽能、水力和風力發電運作了整整 4 天,當然這不是常態,沒有每天都這麼厲害的,但也證明了再生能源沒有想像中那麼不穩定,而未來也還有很多發展的空間。
現在發展中的一些新能源,可以克服穩定性的問題。一個是潮汐和洋流發電,台灣四面環海又有強勁的黑潮。另一個是深層地熱,環境衝擊也比較小,最近利澤工業區的地熱發電,環評剛通過專案小組審查。這些新能源,台灣及早投入大量研究的話,可以贏得技術的領先,未來台灣更有潛力翻轉為能源輸出國。
短期之內,其實有很多儲能方式可以克服穩定性。例如抽蓄水力儲能系統,利用離峰的時候把多餘的風力儲存下來,這是早就在做的。很多國家都期待鋰電池的價格繼續下降,我們就有可以負擔的小型儲能系統。
這不只可以作到能源穩定,還有減少尖峰負擔的功能。如果每個人家裡面都有一台小型儲能系統,簡單來說就是一顆超大鋰電池,也不用太大,只要夠你中午用電最吃緊的三個小時用就行了,光是這樣就可以大大減輕我們用電吃緊的負擔。只是現在還太貴,但鋰電池的價格也是持續下降當中,國際知名的電動車公司特斯拉,也有發展家用、商用的儲能電池,把尖峰的負擔轉移到夜間,颱風、天災的時候還能當成緊急供電系統。
我們台灣也有不少廠商在做鋰電池,今年六月工研院有新的技術突破,可以大幅延長鋰電池的壽命[2]。氫能電池,也是一個發展方向,據了解目前製造業廢氫氣的量非常大,國內業者也擁有技術。在這些不同的領域,只要我們願意發展,台灣的技術其實是有潛力領先全球的。
有本暢銷書《世界是平的》,作者湯馬斯·佛里曼(Thomas L. Friedman)在他這本書的續集談綠能,就強調再生能源"系統",而不是單點的產業思考。裡面就舉了像我上面提到這些非常多的例子。
Q4:接下來我們談電價,這也是民眾最關心的,電業自由化、甚至我們發展綠能,達到非核家園,電價到底會不會上漲?
A:首先,「電價」跟「電價成本」是不一樣的概念,因為台電是完全國營、電業改革之後也會維持國營,所以台電的「成本」其實就是政府的預算,「台電虧損」和「政府吸收」其實是一體的兩面,而不是說,好像台電是受害者,被政府害得虧損。
台電都虧損十幾年了,我們也一直努力把電價壓下來,就是為了避免民生物價受到衝擊,儘管虧損都是政府吸收,其實也是人民用稅收買單的意思考量到我們的薪資、工時、整體物價和生活水平,其實也不是一天兩天的事情,過去十幾年都是這樣子。這不叫做造成台電虧損,而是一個負責任的政府該做的事情。
目前我們就會繼續用電價公式控制電價,而電業法修正,廠網分離,會讓電價價值鏈的發電、輸電、配電、售電、每個環節更清楚透明,也會進一步改革電價公式。
民生用電電價的穩定,是政府最在意的事,目前規劃是330度以下不會漲。
其實電價成本最主要的部份,是燃料成本的變動,這是國際市場價格,政府沒辦法控制,但一定會透過電價調整,讓產業經營和人民的日常生活能夠穩定。
接下來談自由化、發展綠能對「電價成本」的影響,我認為短期來看一定會增加的,不過長期來看,國外的經驗都也一定會下跌,這要從能源種類和電網的成本來看。
光是為了讓再生能源可以併入電網,我們就需要花很多錢拉饋線、更新變電系統、還有智慧電錶,這些都是成本,所以電網的部份成本會提高。
但是過去幾十年,政府本來就編列了預算做輸變電的計畫,2010年第七輸變電計畫的預算是2千多億,為期六年,所以這些電網新設和更新的費用,本來就可以透過第八輸變電計畫的預算來支付,這次電業改革要確立轉型綠能的方向,透過這些輸變電計畫的執行,創造有利綠能與電業效率化的基礎建設。
再來是能源種類,我們的目前的電價是兩塊多接近三塊,是全球第三、第四名的低電價,相較之下目前再生能源還沒辦法作到這麼便宜。不過,再生能源的發展歷史,成本一直持續下降,未來也會愈來愈便宜。
美國風能協會(AWEA)指出,光是過去六年,風力成本就已經下降了2/3[3]。國際再生能源總署(IRENA)今年六月的報告預計,到了2025年,太陽能的平均發電成本可以比2015年減少59%、離岸風電減少35%、陸上風電減少26%[4]。
只要我們有能源轉型的決心,再生能源會逐漸成為台灣主要的電力來源,隨著科技的進步,不只價格會下降,而且不需要燃料,去年台電燃料成本就高達兩千四百億,而且是每年都要燒掉上千億,所以減少對化石能源的依賴,不只是增加能源自主,也能省下燃料費用。
所以,你問到政府的財政有沒有辦法支應,我想如果沒有辦法支應,就不會推動電業改革了,至於人民願不願意付出我們能源轉型的代價,這是政治問題,也需要取得民眾的共識,按照目前的情況來看,民生用電保證不會漲,未來隨著再生能源的價格持續下降,政府吸收的壓力也會逐漸減輕。
Q5:在廢核與綠能發展的過程中,銜接能源供需落差的責任勢必要落到火力發電上。然而,中南部的空氣品質一日比一日差,在整個能源產業的規劃上,民進黨針對火力發電與空氣汙染的問題有沒有準備了制度性配套措施?否則就算電費不漲,民眾也賠了健康。
的確,未來核能停役之後,再生能源銜接上來之前,我們仍然需要火力發電的支援,當然我們會希望盡可能在成本和效益許可的範圍內,盡量使用天然氣,而不是高污染的燃煤。
電業法修法規定傳統售電業者的能源配比,以免電業自由化造成汙染能源大增。
蔡英文總統2025非核家園的能源配比是,綠能20%、天然氣50%、燃煤30%。以2025年為目標,往回推來制定各階段目標年的能源配比,用CO2二氧化碳的排放係數來做計算。這部分的法源,是《溫室氣體減量及管理法》,環保署和經濟部會密切配合。
針對燃煤電廠,我們也會要求台電改善污染防制,新政府要讓台電來積極配合。今年七月我去考察更新中的林口發電廠,他們輸送、儲存煤炭是使用密閉式的系統,改進過去溢散在成空氣和海洋汙染,同時也使用當前最佳可行技術,讓發電機組的效率達到最高,污染防制設備也是,試運轉階段的污染的排放值,所顯示的比環評承諾要好,這我們要給予台電肯定。
但要加強監督讓他維持,其他的電廠我們也會要求做好空汙的部份,這點一定要持續監督。當然,最終的解決辦法,還是增加綠能的供應量,火力電廠才可以配合降載,更應該要讓電業法修正草案盡快通過。
Q6:為了避免爭議與達到 2025 非核家園的目標,行政院這次選擇用兩階段修法來迴避爭議最大的電業自由化問題。但在原先的電業法改革中,台電的業務將被拆解為發電的電廠與輸電的電網,也就是所謂「廠網分離」,但現在的版本卻變成是「廠網分工」。這中間有什麼差別呢?還是根本換湯不換藥?
剛剛提到,理論上,廠網分離會讓電力網公司更願意主動接饋線,因為公司利潤從代輸的過路費而來,越多電流過去獲利越高、也會讓公司更願意減少線損。所以最早行政院的版本是「廠網分離」,為什麼會改成「廠網分工」,就是因為受到台電工會的強力反對。
九月的時候我的版本進入立法院,比行政院更早提出,當時台電工會還為了我下達備戰令,揚言隨時發起大型抗爭活動,面對如此高規格的待遇,實在覺得擔當不起。
其實工會之所以反對,無非是擔心員工權益受損,不過民間業者加入電業之後,將使整體電力產業市場擴大,增加台電員工的發展機會,擁有專業技術的台電員工將炙手可熱、供不應求。
「台電」工會還可以藉此轉型,現在他們是公司底下的工會,就像華航工會那樣。未來可以納入民間電力公司的員工,進一步擴大轉型為「全國性電力產業」工會,就像空服員工會,是全國性的,可以一起成為電業改革的助力,面對未來新加入的民營業者,工會更應該發揮作用,維護整體員工的利益。
廠網分離把台電透明化,台電員工最多的輸電、配電部門,他們的績效付出才會受到應有重視,也就是我們每次看到颱風後搶修,幫大家恢復供電的無名英雄。電業法版本剛出來的時候,反改革的人胡亂說,電網是賠錢貨的要國營,都給政府,而賺錢的發電業給民營,讓財團賺錢。剛好講顛倒。
剛剛我有說,政府歷年來編列預算做輸變電的計畫,現在已經是七輸、八輸計畫,累積上兆元的投入,輸電、配電網路的建設和維護費用,應該合理計價,在國外這部分大概佔電價成本的一到三成,自由化之後的德國,也有幾百家的配電公司,絕對是可以賺錢的。但是現況若是不改革,就是被汙名化是不賺錢的部門。電業改革要讓各個環節的價值鏈分攤算清楚,給予合理的評價。
不過,執政團隊跟工會不斷協商之後,還是決定向工會妥協,把「廠網分離」改成「廠網分工」,一方面是顧及台電員工而的情感,比較沒有被分割的感覺,實質上也允許台電轉型成為控股母公司,等於發電廠和電力網還是在同一家公司下面。這麼做,有沒有辦法保證電力網公平使用?坦白說我覺得有困難,就像前面再生能源強制上網的規定一樣,能不能落實?
台電會不會用調度困難、電網不穩定、饋線不足這些理由排擠再生能源?只能看台電願不願意做,所以我的版本要讓台電實質分離,能不能作到,就看法案進了委員會之後逐條審查,大家還可以再討論。
我們希望大家可以支持能源轉型正義,台電的廠網分離,並不是要討厭台電、找台電麻煩,而是要讓台電的運作更透明,也提供綠能發展的有利環境。
Q7:電業自由化的另一面就是電業產業化,也代表著有民間企業會從中獲利。不少網友就懷疑,民進黨這樣力推綠能產業除了要達到非核家園的目標外,也與某些企業有所掛勾。特別是發電業進入門檻這麼高,未來台灣的電業會不會被財團給把持住?
我在立法院的經濟委員會。經濟發展應該是個中性、正面的詞,我們要透過經濟成長帶動就業機會增加,和薪資水準的成長。經濟學講求正常合理的利潤,不能有超額的利潤。白話來說,就是支持企業在公平競爭的環境下賺正當的錢,而不是讓沒良心的財團賺不義之財。
很多人談到電業自由化,就只想到發電廠,而傳統發電廠都是大資本,那就是財團。其實能源轉型,觀念也要跟著改,思考電的問題,要從供應面轉到需求面管理,開源跟節流相比,節流的空間比較大,又快,又便宜。
電業改革,很重要的需求面管理,就是讓售電業的各種社會創新出現,這些都不必財團,國外很多地方的售電業,都是環保團體出來做的。
大家可以看電信自由化前後比較,申請行動電話號碼以前要一個月以上還要押一萬元保證金,開放競爭之後,現在號碼隨到隨辦,零元手機和許多方案都很普遍。
日本的自由化,超商和零售業可以提供賣電的服務,各種異業結盟,電力不只地產地消,還可以支持農產品等在地經濟。
舉個稍微有趣的例子,「可停電力」。如果我願意讓電力公司在供電緊張的尖峰時刻,優先停我的電,那我可以得到比較便宜的電價。大家對於停電都怕死了,好像世界末日,不願去想停電、跳電的不便利。但是中午用電尖峰,上班族都在上班阿,家裡的電也沒在用沒影響,其實冰箱停電半小時一小時,家裡沒人不打開也沒問題啊。
另一方面,台積電晶圓代工、友達LCD面板,生產製程一個多月不能中斷,他的供電品質要求很高,就應該付比較貴的電價,因為電力公司需要隨時準備備援的輔助電力。這就是不同品質的電,差別訂價,這些創意在真正的自由化之後,都會出現。
時間電價大家都很可以理解,新政府上台之後,時間電價的門檻也將大幅降低,等智慧電表鋪設,國外的時間電價,是可以做到每半小時即時報價。我們也可根據自己的生活型態,買各種電力套餐,就像現在電話費的各種資費方案那樣。
還有很多電力供需的管理工具可以用,需量競價國外很常見,今年台灣終於開始用,以後各種創意的應用會更多。電力需求曲線的尖峰離峰差距縮小,也不用怕台電再恐嚇大家會缺電了。
再來談大家直覺上想的發電廠。
第一點要澄清的,電業會不會被民間財團把持,這個問題已經被扭曲積非成是。從六月份到現在版本有很多更動,但唯一從來沒有變過的,就是電業改革絕對不涉及台電民營化,台電的發電廠一間都不賣,全部維持國營,這代表台電繼續佔有台灣將近八成的電力供給,真的說被財團把持,那也是被台電這個財團把持。
目前行政院的版本,已經把所有對財團化的質疑全部處理,台電工會也支持這個版本。有些人從以前反對自由化,現在反過來說這個版本不是自由化,就知道他的立場其實是反改革的。
大型離岸風電、地面型的太陽能,電業的進入門檻會比較高沒錯,但是剛剛也講到,我們也允許公民電廠,用合作社的方式成立,現在環保聯盟就在幫一些部落建立綠能的社區微電網。
你說對了一件事,電業產業化會讓很多民間企業獲利,這會帶動整體綠色經濟的成長,對我們產業轉型有很大的幫助,包括我們綠能產業。
例如太陽能板,我們目前的產值是全球第二大,未來我們還要拼風機國產,這會帶動很多供應商,包括葉片、材料、發電機、零組件,這算圖利財團嗎?那潛艇國造算不算圖利財團?當年我們用全國的資源發展半導體產業,難道這樣也算圖利財團、跟企業掛勾嗎?
台灣的太陽能產業有競爭力,面板卻出口到德國幫別人減碳,汙染留在國內,這太可惜了。台灣必須從製造大國變成應用大國,大量架設太陽能板,這些實際運用的狀況,終端累積的大數據,可以回饋到生產的設計和製造,尤其東南亞現在奠立基礎設備不足,台商可以去大顯身手,在國內累積更多的實際數據,是非常重要的。
更重要的,是綠色經濟帶來的就業,如果我們讓能源自主率,從現在的3%提升到25%,估計可以創造出5000億的產值,10萬個就業機會,這是小英總統競選時的承諾,也是為什麼我們需要趕快通過電業法,不是圖利財團,而是要帶動台灣經濟的成長。
常見外界批評問題:
Q8:台灣的電價已經是全世界數一數二低的,用膝蓋想都知道電業自由化之後電價一定會漲啊。特別是工業用電大戶有優先選擇權可以用便宜的電,我們老百姓當然只能撿剩下的昂貴的電。為什麼我要支持一個偏向財團,從我的荷包拿錢的政策?
A:這個提問其實是不成立的,現在行政院的版本已經規定全面開放選擇權,沒有讓工業大戶優先的問題。而且就算是優先,也不代表會買走便宜的電,這是惡意的曲解。
會想要逐步開放,主要是擔心衝擊會太大,用電大戶的需求穩定,容易預測,相較於民生用電也容易調度。用電大戶先買,也要按照碳排的規定,也就是我們會規定一個碳排放的上限,如果你全部都買便宜的燃煤,就會超過這個上限,等於強迫他們要購買再生能源。
對工業用電來說,買比較貴的電不一定會吃虧。
例如Google曾抱怨台電的綠電「不夠純」,台灣也有不少廠商需要「綠能認證」,透過直接購買再生能源,確保產品碳排放符合客戶要求。
但台電的作法是向顧客額外加收一筆「綠電規費」,讓認購綠電的民眾共同承擔台電躉購綠能的費用。這樣做的問題是,規費是額外加上去的,原本的電價依然是混和了燃煤、天然氣、核能等傳統能源,它當然不會因為你幫忙分攤再生能源費用,就變成綠電,所以沒辦法幫助廠商降低碳足跡,也不受到國際承認。
回到一開始的問題,用電選擇權現在已經全面開放,一方面是回應自由派學者的要求,一方面也是要讓這些有心人士無話可說,無論有沒有優先選擇權,工業大戶先買走便宜的電、偏向財團這種說法通通是不成立的。
Q9:目前台灣的法規對於自然寡占的狀況完全沒轍 (公平交易法的罰額上限也才 5000 萬),要是民營電廠形成了利益壟斷集團,我們有什麼方法反制嗎?
台電維持國營,電廠一間也不賣,民營電廠IPP也要繼續賣給台電,就算扣掉現在的IPP,台電還是佔有全台將近八成的電力供應,所以網友的質疑很明顯就是刻意操作,完全是無稽之談。更何況,現在只開放綠能自由化,2025年了不起就20%,也不會有寡佔的問題。
電力是特許行業,不是只有公平會可以管他,電力管制機關,在每次許可證到期的時候,對於屢次違規的可撤照。
有些人舉國外一些早期電業自由化的缺失(加州缺電危機現貨價格飆漲),其實很多都已經有所改進,這也都會是台灣後進者可以參考的經驗,不會讓這些事情發生。
Q10:新的電業法說要發展綠能,根本就是騙我們一般人無知啊。草案要求民營電廠純益若超過實收資本額 25% 時,其超過半數須投資綠能發電,但是現在全台灣有多少公司營利率超過25%?這樣怎麼可能達到發展綠能,甚至是非核家園的目標?
A:純益超過實收資本額 25%,按照能源局的說法,是根據民營公用事業監督條例第12條而訂的。過去IPP會出現25%的暴利,就是不透明所造成的,現在也在檢討合約,到期之後的新契約一定會合理化,也可以將這個百分比往下調降。
如果大家的共識是沒有必要,那可以調整、甚至取消,這就是國會運作的方式。行政院的版本核定下來,還不會直接上路,要送來立法院,不同的版本會併案審查,都還有討論的空間,也很感謝網友的意見,這可以帶回去繼續研究討論。
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【興隆公共住宅智慧電網第零期計畫成果發表】
今(2016/03/08)日參加【興隆公共住宅1區智慧電網第零期計畫成果發表】,宣示由臺北市政府與科技部(第二期能源國家型計畫)、臺電公司共同合作推動之【智慧電網第零期建置計畫】啟動。第二期能源國家型計畫智慧電網主軸中心召集人林法正教授、台電公司朱文成總經理、都市發展局林洲民局長、產業發展局林崇傑局長及資訊局李維斌局長等共同出席與會。首先聽取執行團隊成功大學楊宏澤教授簡報【公共住宅智慧電網計畫】後,隨即參觀B棟1樓中控室BEMS系統、地下1樓電動車充電樁、微電網儲能系統及A棟住戶HEMS系統、智慧電表,最後至頂樓了解太陽能光電系統。
【智慧電網】係以傳統電力系統,加入智慧科技應用(ICT)及儲電設備,將【尖峰時間供電,離峰時間儲電】之運作概念,用來提供電能調度與管理等各種智慧化控制,有效提升供需雙方使用效能。其中,台電公司與科技部合作研發【智慧型電表】(Advanced Metering Infrastructure,AMI),除讓一般用戶了解家中用電與電費等資訊外,並有助於台電更清楚掌握用戶端用電情形,應用數據分析,有效管理、調度電力,確保電能不會白白浪費。
【興隆公共住宅1區】位於木柵路二段與興隆路四段交叉口南側附近,由原安康平宅改建而成,該基地於2015年5月完工,興建A、B兩棟,提供272戶公共住宅單元,除保留90戶,由社會局進行安置安康平宅原住戶,其餘182戶,則作為公共住宅公開招租,自2015年11月5日公告招租,計3195件申請,並於11月27日公開抽籤,2016年1月1日起入住,現已滿租。其中,位於A棟3-5樓之【24戶】住宅單元,提供作為智慧電網【示範】場域,因此稱之為【第零期計畫】。
本基地【智慧電網第零期建置計畫】有三項特色:
1、建置大樓智慧能源管理系統(Building Energy Management System,簡稱BEMS):主要功能為設置監控主站及大樓能源管理系統,監控公共冷氣及整合各戶電源管理系統,以管理大樓公共用電及各戶用電,提升節能意願,並可於尖峰用電時段執行【需量反應】,卸載不必要的用電設備,達到節能減碳成效。
2、建置家庭智慧能源管理系統(Home Energy Management System,簡稱HEMS):透過APP,可提供住戶用電資訊、用電智慧排程管理,透過網路設定家電的啟用關閉、設定照明情境等,有助節能與電費節約。
3、建置綠色公共用電微電網與電動車充電設施:其功能為整合太陽能發電系統、柴油發電機、儲能系統、電動汽車充電控制等,實現節電、儲電及創電智慧系統的應用。
本興隆公共住宅規劃為智慧電網先導示範,未來將逐步推廣到其他公共建設,包括【信義區廣慈博愛園區基地】與【信義區六張犁AB街廓基地】,建構更具規模之公共住宅智慧社區電網系統。市府已整合都發局、資訊局及產發局跨局處共同合作推動,以公共住宅作為優先開放實踐的場域,促使台灣ICT產業的發展。
總的來說,【智慧電網】是整合發電、輸電、配電及用戶端的現代化電力網路,【興隆公共住宅1區智慧電網】包含(1)智慧建築與家庭能源管理系統、(2)綠色公共用電微電網、(3)智慧電動車充電整合管理系統、(4)智慧電表等四大項目。今日台電公司朱總經理特別強調,台電近年積極投入智慧發電與調度、智慧輸電及配電等智慧電網的發展,近期將提出【多元電價措施】,預計4月1日起實施,以降低用電量及提升用戶端能源效率。
期許都市發展局辦理公共住宅工程興建,提供優質的公共住宅居住環境,滿足臺北市民的居住需求。
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