聶森、陸鵬舉、楊威迦觀點:真相被忽視,台灣電力災難才開始

2017年08月20日 07:10 風傳媒
815大停電揭開長久被忽視遮掩的電力問題。(資料照,取自台電月刊/影像合成:風傳媒)

815大停電揭開長久被忽視遮掩的電力問題。(資料照,取自台電月刊/影像合成:風傳媒)

發電比例悄悄的變遷

這幾年,台灣朝野媒體總在爭議小於20%發電量的核能(核四、核一、及核二/核三)及再生能源(太陽能/風力/生物質能/地熱),但是台灣真正的問題及實際能做的重點在大於80%的火力發電(燒煤及液態天然氣)。

執政的綠(民進)黨政府順理推崇綠能發電,實質推動的則是荒腔走板規避躁進的發電政策。祭出廢核政策/無核家園將放棄19%穩定便宜的基載淨發電力,及間接增加10%的全國排碳量,這是一廂情願的美景。

至少台海對面土地相近空氣相通的大陸沿海、福建浙江廣東、就有五座運行中及另五座正建造的核電廠(你管的到管的了老共?)且正推動數千億元綠能建設(主要是採購安裝)的百萬陽光屋頂及千架海陸風機等,目前發電量不到2.5%。將來就算發電裝置成功成長至15%或更高,也因為容量因數(Capacity Factor)極低、只有20%-30%,而需要背後再投資幾個天然氣發電機組做備份,以應付70+%的時間天公不作美:沒太陽沒風或風太大而發不出電的時刻。

台灣傳統靠火力發電,幾年前的40+%燒煤及~35%的油氣發電,因近年來全球水力斷裂技術開採頁岩油頁岩氣,使油/天然氣價格大跌,原油由美金$148/桶跌至~$45/桶。台灣天然氣發電悄悄的從25%增至現在的40%,加上正建造/規劃的又多是天然氣發電,估計幾年内將增至50%,甚至60+%。亦即台灣真實的發電比例將為60%天然氣(及少量柴油),30+%煤,及5+%太陽能風力水力。這是大家好像都不談或不知道的事實真相。

誰能保證不限電不斷電?

台灣的火力發電不論是單循環燃煤發電或複循環天然氣發電(NGCC),技術力量都很薄弱粗淺,都急需技術提昇/學理生根/人員培訓/潛心學練。政府職能部門不限電不斷電的保證,靠的僅是火力廠黑手技工式摸索操作、老工人經驗保障。上週台中電廠一號機破管,損失53萬瓧發電力(約35萬人的夏天用電),雖是小破管事故也需停爐三天,被動冒險的補漏搶修,供電端及用戶直接間接遭受不小損失。而這次的鍋爐水汽管破裂是過去十多年來台中電廠的上百次破管事故之一,燃燒控制不當的汽管過熱(温度過高,而以簡略的爐内噴水緩解)、火焰煙灰的侵蝕腐蝕及應力疲勞等原因佔破管事故的2/3。

台中火力發電廠。(取自台電網站)
台中火力發電廠。(取自台電網站)

這些都反應燃燒熱流學理不精/不懂、操作培訓生吞活剝或不足、監控儀錶太少/性能資訊不全、瞎子摸象式的黑手操作。至於進一步應付煤種/燃料來源性質不同或電廠環境天候變化等的燃燒調試,自然更無法掌握勝任及預估防治。廢核/停核政策下,可用的備載發電機组就明顯不足,誰也保証不了發足電。即便發電裝置夠用也沒有天災,誰也保證不了操作理想及零事故而能發電順利足額,這是實情。火力發電技術不掌握提升,誰能真正為政府官員不限電不斷電的保證背書呢?

高額天然氣發電的挑戰及危機

50+%發電靠天然氣將更是挑戰/危機重重:(1) 因啟動停火降升負荷較方便快速,天然氣發電是核/煤/再生能源發電的後盾備份,常常需要降負荷運行甚至暫時停機。但是同樣也是學理及技術力量薄弱,談不上主動控制、優化操作、及有効維修預防。有時連基本的燃燒穩定聯動操作都無法有效控制,多數時間是被動的應付每日每分的負荷變化電力調度及排污考量。遑論進一步燃燒器內的火焰控制、渦輪葉片的安全運轉、及壓縮機的性能優化。發生出力降低工安事故機组跳電停機斷氣。。等也在情理之中、在所難免。燃氣發電更是急需加強技術培訓、監控調試、及技術提昇,以掌握操作防範未然;

(2)現在天然氣價不正常的低,價錢回漲是難免的,當發電成本大增,台灣將面臨大漲電價或政府財政補貼或讓設備擱著不用(蚊子機組)的選擇;

(3)攝氏零下165度的液態天然氣的儲藏、運輸、操作、控制都充滿挑戰及危險,洩露火災爆炸恐攻堪憂,而台灣液態天然氣存量只敷7-10天使用,增建第3/觀音接收站可能緩不濟急,很難多過兩週存量。連續來两個颱風或老共台海叫罵,台灣就有可能斷(天然)氣,之後半個台灣長時間斷電,之後真的瀕臨斷(生)氣邊緣。發電能源是國家(孤島)安全的嚴肅議題,必須超脫於藍綠惡鬪政治干預,任何政客忽視或抄作能源安全,都將玩火自焚束手就斃禍國䄃民。

台電員工全力搶修花蓮和平電廠電塔(經濟部臉書)
台電員工全力搶修花蓮和平電廠電塔(經濟部臉書)

破管倒塔斷氣停電  一波未平一波又起

前有尼莎颱風天災花蓮輸電塔倒塌大病未瘉,東部電廠遠電救不了北北基的近需,後有台中電廠破管跳電令紅燈爍閃、再雪上加霜中油人禍錯誤関匣斷氣,致使大潭電廠未預警斷電2小時、台灣頓時減少12%電力,擴至全國17縣市668萬戶輪流斷電,政府首長/經濟部/台電中油都在難中紛紛道歉。經濟部長或國企首長辭職/熄緩民怨又能怎樣?沒電還將沒電。原來發電是不成問題(至少沒大問題)的,炒作核電自廢武功,避重就輕誤導遮掩火力發電,現在煤、氣雙雙出事代誌大條了。

台灣供電根本何去何從?

台灣現在和將來供電的根本、潛力、問題及災難都在火力發電。困擾憂慮朝野民眾的限電斷電大停電的實質只能圍繞著火力發電,和微不足道的再生能源/綠能沒有關係,和宏偉的能源國家型科技計劃沒什麼關係、和引領能源政策的職能部門沒什麼關係、和大學研院的能源專家也都沒什麼關係。長期的忽視遮掩火力發電,造成大停電的技術癥結及防範,大家都隔著一層不甚了解、沒啥興趣也愛莫能助。是否台灣真要大破,才能大立?

全球能源目前85%來自化石燃料,國際能源機構預測20+年後(2040年),化石燃料仍將扮演主角,提供78%的能源。台灣火力發電技術的研發,無論在實務面或是基礎科研面,長期受到迴避忽視,研究資源復受再生能源擠壓,目前已呈現師資與人才培育雙斷層、技術不足的危機。政府相關部門應該立即檢視,重擬能源發電科技發展策略,重視火力發電技術專業人才培育,強化技術研發操作隊伍,急起邁進迎頭趕上!

趕上8-15大停電百感交集,再次鋪陳事實諄諄告誡。感覺現在只是開始,電力挑戰災難可能接著會再來。天佑寶島故鄉!

*聶森為美國天主教大學機械系主任/陸鵬舉為國立成功大學航太系教授/楊威迦為美國喬治亞理工學院航空系主任,中研院士。

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