林凱源:蛇、鳥屎、椅子,台灣停電的原因你永遠想不到……
【文/觀察者網專欄作者 林凱源】
台灣停電,應該不算什麼新聞了吧。
3月15日,台灣新北、高雄兩市又發生停電事故,共計4000餘户受影響。台電方面表示,停電是因為鳥碰觸帶電設備,造成絕緣器破裂停電。
而這次距離3月3日全台大停電不過兩個星期而已。

3月3日上午9時許,台灣電力系統再次發生大規模故障,549萬用電户受到影響,範圍覆蓋除金門、連江兩縣以外的全台所有縣市,其中以南部地區(台南、高雄、屏東)停電範圍最廣、停電時間最長,甚至波及供水設施運作,造成高雄、台南部分地區供水中斷。
這是近五年來,台灣發生的第五次大範圍停電,前三次在2017年8月15日、2021年5月13日和2021年5月17日,分別影響668萬户、400萬户和66萬户。而此前,台灣地區在2002年因天然氣安全存量不足而對工業用户實施限電後,已經整整15年沒有發生過大規模停電了。
實際上,台灣電力短缺的困境,早在2014年就能夠預見:迫於當時在野的民進黨前主席林義雄絕食的壓力,和此前日本福島核災對民眾心理的衝擊,台行政部門負責人江宜樺宣佈龍門核能發電廠(以下稱“核四”)封存。
在核四宣佈封存前一週,朝野兩黨尚在“立法”部門激烈攻防之際,台經濟部門負責人杜紫軍和台電董事長黃重球明確指出,在核四停建且既有三個運作中的核電廠運營年限到期退役後,台灣在2021年必然陷入缺電危機,最快在2016年就會遇到問題,因為即便當下就開始蓋替代核四的天然氣電廠,至少也需要15年。當時質詢的民進黨籍“民意”代表蔡煌琅認為執政黨和台電在“危言聳聽”,可通過高鐵軌道鋪太陽能板和節約用電彌補缺口。
如今,每當停電,網友們都會翻出當時的質詢記錄來泄憤。與蔡煌琅同樣忙的,還有他當時在“立法院”的同事鄭麗君和後來的民進黨黨主席蔡英文。
前者在2013年言之鑿鑿地認為台電高估未來用電需求、低估自身供電能力,“大藏電、藏了私房電,再來恐嚇人民(説),不要核四會缺電,不要核四會漲價”;後者在上台前的2015年,聲稱其“有一套完整的做法,而且已經計算過,在用電需求持續增加的前提下,台灣的未來絕對不會遇到缺電危機”,在2019年台灣缺電的態勢逐漸明朗後,仍然宣稱“台灣不缺電是不爭事實”。
即便面對網友要求民進黨交出偷藏的“私房電”,改編神曲《缺電英》來嘲諷民進黨用“文青式”的語言和情懷,討論需要以客觀的科學態度探討能源議題時,民進黨政府依然一再宣稱台灣不缺電,將歷次電力系統的大事故歸咎於個人的疏失或某個部件損害,無視台灣作為孤島型電網的客觀現實,無視新能源的波動性及其對電網堅韌和靈活程度的更高要求,無視台灣發電設施在空間上合理配置的規劃,無視廢核、發展綠能和滿足經濟增大的電力需求之間的合理步調,即便在“非核家園”的口號下偷偷延長現有核能發電機組的服役期限,停電的事故仍然不斷髮生。
對民進黨來説,承認錯誤是困難的,尤其是這個錯誤能夠帶來巨大的政治和經濟利益。政治人物以卸責、硬拗來掩蓋政策與現實的脱節,不願意坦然面對錯誤,自然難以尋找可行的解決方案。
大陸在探索新能源發展道路的過程中,也遇到過許多問題,但能夠調整步伐,甚至不惜停下步伐,比如限制棄風率過高的地區新增風電裝機;對於風電、光伏發電的波動性及其對電網的衝擊,大陸也投入資金髮展堅強電網和智慧電網,並要求風電機組具備高低電壓穿越能力,避免大規模脱網對電網的安全造成衝擊。
反觀台灣,不願意正視電源不足的客觀現實,反而歪解備轉容量的概念,誤讀電網的脆弱性,以所謂的“南電北送”挑起區域對立而掩蓋大電網的經濟和穩定性,甚至炒作“內鬼”陰謀論,不僅打擊基層士氣,也讓這種理盲的文化下沉。所以,頻發的電力事故,往往找出讓人匪夷所思、哭笑不得的罪魁禍首。
蛇、松鼠、台灣獼猴是常見的台灣無預警停電禍首。
比如2021年5月3日,桃園市的八德、蘆竹、中壢等地發生影響超過63000户的停電,台電指出事故原因是“白鼻心(果子狸)侵入並觸碰中壢一次變電所69000千伏匯流排隔離開關設備……導致變電所停電”;7月7日,一尾大蛇爬上12米電杆碰觸到避雷器,引發饋線跳脱,造成台南市楠西區1700户停電;8月17日,台灣獼猴為摘龍眼吃,誤觸高壓電,造成跳電從而導致雲林縣一處村莊多次無預警停電。

除了動物,2021年7月台灣核能二廠二號機因主蒸汽跟隔離閥異常關閉,機組跳機急停,台電給出的禍首竟然是一把椅子,“運轉人員配合清潔人員清潔時移動座椅,滑動太大力椅背誤觸”,整改方案是改換不帶輪子的固定辦公椅。這可是對安全要求非常高的核電廠!
更為離奇的是,2021年11月11日,雲林縣5萬户停電的元兇,竟然是飛鳥經過時從天而降的一坨鳥糞。

無論原因有多離奇,是否真實,頻發的停電事故都凸顯出台灣電力系統的脆弱性。究其根本,仍然是電網落後脆弱加上電源不足、缺電,導致系統冗餘不足,容錯空間小。
近五年五次大停電,台電認為2017年“815”大停電是因為“中油”員工在其廠區內的天然氣計量站更換電源供應器時操作不當,導致桃園大潭電廠六部機組因為供氣中斷而跳脱;去年的“513”和今年的“303”大停電,都是因為工作人員誤觸開關造成。
這三次停電,民進黨政治人物都第一時間跳出來強調當時的備轉容量尚有富餘,“停電不是缺電”;即便是純粹因為備轉容量不足而主動分區限電的2021年“517”大停電,他們也天才地發明出“分區輪流供電不是缺電”的論述。這就是耍無賴了。
3月3日的大停電發生後民怨四起,民進黨方面迅速提出,當時的備轉容量達24.1%,因此不缺電,是由於電網故障、人員操作疏失和電源南北配置失衡導致,企圖將討論引向應加快位於桃園的第三天然氣接收站(以下稱“三接”)建設。
原因很簡單,能源議題的討論在島內已經高度政治化,去年12月18日,台灣剛剛經歷過朝野兩黨對決的四大“公投”,其中兩項議題與能源有關,分別是第17案“重啓核四”和第20案“珍愛藻礁(反對三接)”,在41%左右的投票率下,民進黨完封對手,取得“四個不同意”的大勝。
民進黨在2018年“公投”大敗後,即利用人數優勢在“立法”部門運作,將“公投”與選舉分離以降低投票率;本次“公投”又成功地動員南部的鐵桿支持者出門投票,依靠“南票北送”贏下“公投”。
其實“三接”也好,核四也罷,都位於北部,前者是為了支援北部發電廠的天然氣需求,其實並未增加新的發電能力;後者則是為了填補位於北部的核能一廠、二廠退役後留下的發電缺口,高達2700MW的裝機容量能夠穩定地供給北部的用電需求並減少跨區域輸配電的壓力。
然後,民進黨一方面操作區域對立,批評“南電北送”,將污染留在中南部;一方面又鼓動支持者封殺在北部增加發電基載的提案。在上週的“303”大停電中受害最嚴重的台南、高雄和屏東三縣市,由於在“公投”中都堅定地“四個不同意”,因此其他地區的網友嘲諷三地民眾不愧是“死忠”的,寧願自己多吸廢氣,也不願意在遠處的新北市重啓核四,求仁得仁。
最後再談兩個被政治扭曲操作過度的概念,一個是所謂的“南電北送”,台灣目前的電力佈局是否存在區域不正義和空間不均衡的風險,因此應該發展區域性小電網?另一個是備轉容量,其數值經常是各方討論台灣到底缺不缺電的核心論據。
在“303”大停電當日,台行政部門定調,當日“備轉容量超過24%,整體供電充足……(因高雄電廠事故引發全台電力系統受影響)此事凸顯南電北送沉重的負擔。”
整體而言,目前台灣北部的電力需求的確大於當地的發電能力,主要原因在於此前規劃的核四遭到封存,而位於新北市的深澳電廠也因為環評爭議在2018年停止重建計劃。如果深澳電廠1600MW的超超臨界燃煤機組能夠順利上線,年發電量將超過100億度,基本滿足台經濟部門統計出的北部地區用電缺口133億度;遑論裝機容量達到2700MW、年運作時數更長的核四電廠。
需要釐清的是,電力跨區域配送是常態,不但能夠增強各區域電網抵禦風險的能力,也能夠減少各地發電和用電波動的調節成本。根據台灣工業技術研究院“懂能源”團隊的報告,雖然近年來南電北送電力佔北部用電的的15%,但若以包括小時、天、周、季的不同的時間尺度評判,台灣北中南各區的電力系統其實是相互依賴的。
能源結構綠色轉型之後,風力發電和太陽能光伏發電的波動性巨大,會更加需要電網跨區域調節能力的支持;各區域風力和太陽光照情況的差異,加上用電高峯的參差,如果調節得當,能夠節省不少備用裝機容量的建置,提升系統堅韌性。台灣網友也不用感嘆為何台灣不長成東西走向,這樣太陽可以下山得更慢些,太陽能出力不會在每日傍晚迅速歸零。台灣試圖仿效的歐洲綠能先行者,之所以能夠讓風電、光伏發電在電力裝機中佔據高比例,其實也得益於能夠獲得同處歐洲大陸的其他電網支持。
所以,炒作“南電北送”議題,呼籲各地發展區域電網,是將合理配置各區域的發電能力,與增強電網堅韌程度和跨區域調電能力,當成對立零和關係,其實二者可以並行不悖,相輔相成。此次“303”大停電,南部地區也得益於中部電力輸入支持;如果各區域斷開,無法獲得外電支持,那麼南部地區受停電影響的廣度和時長都會再擴大。
至於備轉容量,則比“南電北送”更處於輿論場的中心,因而被扭曲的程度也更高。比如此次停電,台電宣稱停電當下備轉容量率高達24.1%,供電能力充裕。但從當日電力恢復情況來看,當時能夠調用的熱機備轉容量嚴重不足,只能等待跳停的機組恢復;其實,如果台電有足夠的“可用”備轉容量,停電可能在一開始就不會發生。台電對於備轉容量的定義為當天實際可調度之發電容量餘裕,公式是:

審視之,不難發現這一定義並不能夠真實反映電力系統的情況,一方面是這一數值以日為單位計算,實際上只能反映當日負載最高的那個時間點的情況。早期發電端以波動性小、可預測的火電、水電、核電為主,這一定義堪用;但近年來台灣的電力裝機結構中,波動性大的風電、太陽能佔比逐漸上升,截至目前達到8902MW(其中太陽光電7840MW,風電1062MW),佔比13.9%,令以最高負載時間點計算出的備轉容量率在當日的大部分時間段中失真。
台灣的負載尖峯一般出現在午後,此時太陽能光伏發電出力強勁,但若以此時的發電能力推斷日落後的電網供需平衡,則會將無法出力的7840MW太陽能光電也計算入發電能力中,嚴重失真。
“303”停電時備轉容量高達24.1%的秘密,則在於當時大量用户因為停電脱網,台電的用電負載大降,而發電能力依然使用紙面上的發電能力數值,並未將已經脱網、無法快速提供備載的南部諸電廠剔除。
另一方面,台當局也並未正視不同發電類型年度發電時數的差異。去年3月份,反對設置天然氣第三接收站的“公投”聯署高標過關,與擁/反核能和火力發電造成的空氣污染問題聯動,引發島內關於能源改革的辯論,蔡英文也親自跳下場辯護,她在社交媒體上貼文指出,核電不是發電主力,在2020年只佔台灣總發電量的11%,因此廢除核電並不會造成缺電,而應該加速發電綠電、用燃氣取代燃煤。然而,在不考慮波動性的前提下,僅僅簡單地計算各個發電類型的年度利用時數,就會發現要靠綠電填補核電的缺口的難度。

下表呈現了2020年台灣各個發電類型的裝機容量、年發電時數,並定義發電效率=發電佔比÷裝置容量佔比。

2020年度中國台灣地區電力系統概覽。數據來源:台灣經濟主管機關能源部門https://www.esist.org.tw/Database
核電發電量佔台灣2020年總發電量的11%,但台灣核能裝機容量只佔總裝置容量的6.73%,發電效率高達167.01%,發電時數高達8120小時,幾乎全年無休,輸出相當穩定。火電的發電效率能夠達到113.78%,發電時數平均在5536小時。
至於蔡英文力推的綠能,太陽能光電的發電效率低至21.5%,年度發電利用時數只有1046小時,只有中國大陸同期太陽能光電發電時數的80%,以10%的裝置容量發出2%的電。風電的發電效率為55.41%,發電時數為2682小時,數值尚可;然而因為執政黨宣傳過度,風電的發電量又慘不忍睹,因此“2兆風電”也往往成為停電時網友鞭打的對象。
從發電時數來看,核電的穩定輸出能力處於最高梯隊,火力發電次之,而太陽能光電和風電則與前兩者不可同日而語。若以綠能中利用時數較高的風電替代核電,不考慮風電波動性的情況下,因為風電年度利用時數只有核電的約三分之一,所以需要以三倍的風電裝機容量替代同等數量的核電裝機。
如果考慮風電的波動性和台灣有限的調峯能力,則需要更大量的風電裝機,並建置相應的儲能設施。須知,作為風光電領航者的中國大陸幅員遼闊,跨區調度電力的能力也在特高壓的加持下位居世界前列,面對光電和風電的波動依然經歷過一段痛苦的歷程。
總體來看,台灣的能源結構比大陸更倚重火電和核電。綠能轉型固然是正確的道路,但在談論裝機容量時,還應該把利用時數、發電量也呈現出來,將電力系統的風險和發電的成本一併納入討論,才能尋找到正確的道路。而不是僅僅截取一個斷面、一組數據就下判斷,更不應該讓政黨利益、意識形態,凌駕於科學之上。否則,依台灣目前綠能轉型的路徑,不僅會越轉型越高碳,將來可能還必須接入對岸堅強的電網,才能夠安全運行。
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