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太陽能對尖峰用電的挹注,功勞很大

https://newtalk.tw/news/view/2017-09-08/97283

阿姆坪防淤隧道 讓石門水庫加碼延夀至200年

stunmaker wrote:
我已經說過美國裝機量世界第一你忘了??


就說你只會提裝機量
人家地多大? 人口多少?
每年全國用電需求量多大?
隨便弄個1%占比的發電量裝置當然輕鬆第一
要地有地氣候穩定
台灣地狹人稠拿甚麼學人家


stunmaker wrote:
日本重返核電同時卻退掉21個核電機組,你不知道?? 為什麼閃閃躲躲?

沒什麼好閃躲,日本將推動能源政策20%以上有變嗎?
整天拿一個只能當輔助又貴的東西當寶一樣
真正不佔空間廢棄物少又乾淨的核能
又能當基載又能當備轉怎麼都比太陽能風電好百倍

除了裝置容量你還能拿出甚麼梗?
輔助? 天氣不好連輔助都幹不了
來點新意好嗎?
逐風太陽 wrote:
這還需要我說嗎?請參考以下商業周刊的報導"電池製造過程污染多,太陽能發電其實沒那麼「乾淨」!"
https://www.businessweekly.com.tw/article.aspx?id=9116&type=Blog


笑死,居然跟我的懶人包完全一樣

問題2: 太陽能製程有毒?

答: 在多個階段產生不同毒性.

1.採砂過程可能導致工人染上矽肺病.
2.純化矽的過程,會產出大量四氯化矽,大部分的製造商會將其回收,因為所消耗的能源比從
最原始的原料(二氧化矽)來的少,所以回收四氯化矽能省錢. 但設備需要花費上千萬美元,
不肖業者或任意傾倒,形成嚴重汙染.

3.製程中使用氫氟酸,極具危險性.
4.廢沙漿是晶圓切割過程的廢棄物,過去15年,大概90%廢砂漿都沒有處理.
傾倒地點包括桃園、苗栗、彰化、雲林、高雄、屏東、台東,擴及7個縣市,請見問題3.

可參考核能所報告,太陽能板製程跟半導體產業部分類似,回收相關技術也是依附其上.
逐風太陽 wrote:
以每年都侵襲台灣,超過16級風速的強烈颱風來看,台灣有哪一處會是設立風電機的安全場址?又要付出多少維修預算加計在電力成本之中?這一些,完全執政又反核的民進黨能夠給台灣人民一個保證嗎?


你唯一需要做的就是重看一次我的 "離岸風電謠言全破解 -- 真相與謊言的懶人包"


AG-72 wrote:
太陽能板一場颱風後不知道復原成本要多少?


太陽能板是私人所有,
被颱風吹壞了政府不會賠一毛.

炒什麼炒 wrote:
阿姆坪防淤隧道 讓石門水庫加碼延夀至200年


防淤隧道也不是什麼新技術,舊水庫也只能靠這樣補救,效果如何,能不能延壽到200年,反正大家也看不到,蔡英文一任也不過是4年,儘量吹沒關係。再說,這也算不上是民進黨的功勞。

banco2716 wrote:
沒什麼好閃躲,日本將推動能源政策20%以上有變嗎?


是啊請問日本剩下的機組如何達到20%?
新建的在哪裡?
stunmaker wrote:
你唯一需要做的就是重看一次我的 "離岸風電謠言全破解 -- 真相與謊言的懶人包"



知道是那麼一回事就好。
我一向不看"懶人包",懶人才看懶人包。要深入瞭解,光靠懶人包是不夠的。
逐風太陽 wrote:
以每年都侵襲台灣,超過16級風速的強烈颱風來看,台灣有哪一處會是設立風電機的安全場址?又要付出多少維修預算加計在電力成本之中?這一些,完全執政又反核的民進黨能夠給台灣人民一個保證嗎?



不願意看懶人包也可以,我一段段貼出來.

問題2: 政府每年花幾百億維修風機?

答: 完全錯誤,風機是開發商資產,政府不會花任何一毛錢維修,倒了垮了都跟政府無關.

能源局公開說明




問題27: 歷年颱風風速多少?

答: 氣象局官網

所有測站
最大風速 10分鐘平均風速的每秒公尺數
最大陣風 瞬間最大陣風的每秒公尺數

IEC Class IA標準耐風速達10分鐘平均風速50m/s,3秒瞬間陣風70m/s
根據記錄 最接近風場的4個氣象站

梧棲氣象站史上最大風速 35m/s 最大陣風 57.2m/s 2016梅姬颱風
澎湖氣象站史上最大風速 29.8m/s 最大陣風 68m/s 1986韋恩颱風
新屋氣象站史上最大風速 29.7m/s 最大陣風 47m/s 2015蘇迪勒颱風
東吉島氣象站史上最大風速 49.1m/s 1986韋恩颱風 最大陣風 70m/s 1987傑魯得颱風

可見史上最具威脅的是1986年韋恩颱風,逼近Class IA水平.
請注意風機在海上,又頗具高度,用氣象局資料推斷風機承受的風力肯定有失真,



問題28:台灣購入何種風機?

答: 已表態的

海洋竹南示範風場: 西門子歌美颯 "SWT-6.0-154" 6MW計20支(IEC Class IA)
台電示範風場: 日立 "HTW5.2-127" 5.2MW計21支(Class T)
CIP+中鋼: MHI Vestas V164 9MW 從容量換算共100支"typhoon ready"
達德: 允能風場西門子歌美颯 "SG 8.0-167 DD" 8MW80支 台灣專用版?
(麗威風場因靠近機場使用4MW風機,品牌不知)
沃旭: 西門子歌美颯 "SG 8.0-167 DD" 112隻(遴選部分)
北陸與玉山能源: MHI Vestas 機型不明

延伸問題: Class T是什麼?
答: 2019年二月正式成形的風機規格.

黃志文指出,目前風機風速驗證國際標準分成Class I、Class II、Class III三種等級,
分別風速要求為每秒50、42.5、37.5公尺。Class T是特別因應颱風、季風氣候,
將風速要求提升至每秒57公尺。由於台灣並非IEC會員國,黃志文表示,之後日本會
將Class T提至IEC,若經過會員國表決後成為新增國際標準,台灣未來也會比照辦理。

感謝網友提供衡量Class IA在台適用性的研討會文章,作者認為仍不夠應付颱風,請參照.
日本消息,JIS classT 10分鐘平均風速57m/s,3秒瞬間陣風達80m/s.



Class T(IEC 61400-1 Edition 4)主要由日本東京大學石原孟教授與FREA福島再生
能源研究所小垣哲也博士推動,請參考核研所赴日參訪紀錄.



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逐風太陽 wrote:
第三,即使德國要廢核,但他們的電力調度仍然要倚靠不反核的歐洲電網,尤其是核能發電比例超過7成的鄰國法國。
反思,台灣的電力調度又能靠哪一國?



問題24: 使用再生能源的德國向使用核能的法國買電?

答: 請看詳解.


很多人提到德國是靠法國的核電,這句話是真的嗎?
古: 這有真的,但也有不對. 因為這是自由市場,有時候沒有太陽沒有風,這時候可能法國的電
比德國的便宜,所以德國一些地區會因此購買法國的電力;
有時候太陽很大風很強,我們的電比較便宜會被買回去. 德國的政策目標其實是能源自主,我們
能供應自己所需要的,不要依靠別國的能源供應,這目標我們都達到了,儘管有逐步廢核政策.
我們每年會統計發現出口的電比進口的電力多.

德國近年電力出口


出口電力收入


******************************
德國能源轉型現況(原文繁瑣只節錄小段)

自2003年以來德國一直是電力淨出口國.
法國就和其他國家一樣,在冬季負載較高時從德國進口較多; 不過可以看到夏季負載較低時
則對德國有淨出口. 之所以會如此,主因是因為法國的核能機組的負載上限大約在63GW,
考慮到需供平衡法國的核能機組通常不會運轉超過60GW, 因此在國內用電需求較低的夏季
才比較有充足的電力可以向外輸出
; 然而夏季卻是德國再生能源表現最好,傳統發電需求最少
且依然有淨出口的季節. 因此法國核電支援德國能源轉型的論點實難成立.
去年秋天至今年一月便發生1/3的法國核能機組因核安問題停機,使該國電力進口大增.
******************************

值得注意的是,法國確實曾因核安問題大規模停機,搞到靠購電過活,但就算核電正常發揮
的日子,法國也向德國買電,只有2011年(福島核事故)是德國向法國淨購入電力.



以下為王姓電盲經典搞笑,切勿當真!!



真相是2017與2018年法國繼續向德國買電,即法國年年向德國買電,連續七年.




王姓電盲發揮其一貫平,將Cross-Border Physical Flow誤認為電力交易(Commercial Flow),
鬧出驚天笑話.




[延伸問題1]: 用了再生能源反而使德國碳排量增加?

答: 德國發電業碳排從2014到2018連續五年下降.



[延伸問題2]: 丹麥使用大量燃煤發電?

答: 丹麥過去三年發電數據


2015年燃煤發電23%
2016年燃煤發電27.5%
2017年燃煤發電19%



問題18: 臨時無風,又缺乏如歐洲電網調度,會經常停電?

答: 台電公開說明(系統規劃處工程師親自說明)



經濟部公開說明


綠能發電量過小,使用燃氣(或水力)機組補足,過大降載或關閉機組.

實例解說1:
若電網無法負荷,或電力供應調配出問題,則採取棄光棄風(剎車),是中國能源業過去幾年
採用的方式. 主因是不太用電的甘肅,寧夏,內蒙古,新疆蓋了過多風力跟太陽能,且中國使用
巨量燃煤(66%)發電與超低燃氣比例(3%),無法與綠能搭配.

實例解說2:
德國燃煤40%燃氣9%比例稍優於中國,由於綠能優先併網,當預報綠能發電量高時燃煤與核電
機組無法降載,只好降低電價鼓勵用電,某些時段甚至出現負電價,德國官方報告點明此問題.

德國聯邦網路局於2017年4月11日發布「最低生產報告」
該報告指出,傳統發電機組基於其技術層面之限制,在面對電力批發市場的價格訊號無法
靈活反應,因此即便在預知電力供應過剩之情況下,仍需讓機組維持運轉,此為導致電力
批發市場價格偏低的主要原因之一,非全由再生能源供應過剩所致。
BNetzA調查後發現傳統電源如褐煤、核能與硬煤發電機組為維持電廠穩定運轉的低性能
限值及相關技術因素,是使其無法停止運轉的主因。此使得當電力市場供過於求甚至出現
負價格訊號時,大量的傳統發電機組無法因應調整輸出
(原文長還有圖表只節錄兩段,請大家自己點選看原文)

實例解說3:
德國的對照組是愛爾蘭,綠電以高比率燃氣調度機組配合,請見核能或火力懶人包問題27.
實例解說4:
紐西蘭裝置690MW風電,南北島有高壓電纜相連但仍屬孤島電網,採用水力與風電配合.




問題20: 太陽光電是間歇性能源,如何調度?

答: 請先見離岸風電懶人包問題18與核能或火力懶人包問題27.


最簡單的理解方式,要克服兩件事
1.控制發電量始終穩穩地略多於用電量,且電網內電壓/頻率保持固定.
2.降低再生能源的間歇性,例如試著讓晚上仍有太陽光電可用,降低調度難度.
能源局簡介(注意綠色部分)(日本案例參考)



手段1:聯外電網
缺電時購電,過多就送走,然而送出去的電並不會憑空消失,收到電的外國要嘛用掉,
要嘛儲能,置之不理照樣會引起大停電,幸好多國間聯網可分攤風險,此條件台灣並不具備.

請注意歐陸電網使電力交換很方便,很多時候是基於價格,而不是為了調度,也就是即便
本國存在完全調度能力,也會因經濟性(便宜)直接向外國購電(私營電力公司以賺錢為目的,
不是以show出高超調度能力為目的),反過來說,主張台灣沒有聯外電網而直接跳到
「再生能源肯定行不通」,不只見樹不見林且與事實相違,韓國澳洲也是孤島電網.



韓國的再生能源計畫



手段2:燃氣機組與抽蓄水力
CCGT升降速度快可配合再生能源,但過度操作反覆升降,效率會變低,且再生能源比例推高
讓燃氣機組容量因數降低(如愛爾蘭),每年分攤折舊增加,兩者都令成本上升,台灣正興建
多個燃氣機組.
抽蓄水力可選擇在發電跟負載間操作,彈性更大,過去行之有年的是夜間抽水白天放水,
未來可能建新的抽蓄電廠如光明(大甲溪)或翡翠水庫,用於應付第二尖峰用電. 缺點是
抽放間水資源耗損.

光明抽蓄電廠預定109年4月13日完成期末報告,初步評估若可行性研究報告通過,預計花費
10年時間興建,其中包括3年前置期及7年主體工程.


手段3:其他儲能裝置
抽蓄電廠仍是世界上最大的電網級儲能裝置(99%以上). 這裡介紹其他儲能技術.

3A:電池,鋰電池,鈉硫電池,液流電池,和金屬空氣電池較被看好.
3B:空氣液化. 以液化方式儲存空氣,待需要時恢復為高壓氣體發電,原理見中國報導.
3C:重力儲能,看起來不適合地震地區.
3D:飛輪,空氣壓縮(CAES).
3E:熔鹽儲熱,常用於國外CSP電廠(集熱式太陽電廠),延長工作時間到太陽下山,能否
適用風電或太陽光電未可知,國外有研究將其與核電或燃煤電廠搭配,增加調度彈性.

經濟部聲稱2025年將裝置590MW儲能



相關技術種類很多,請參考資料一,資料二.

手段4 製氫,將電轉成氫氣儲存,利用氫氣可燃燒且無汙染特性增加使用彈性,沃旭能源將
首先使用在離岸風電,中國也有相關的計畫.

手段5 氣候預報
手段6 新電網技術,法拉第電網看似很厲害.
法拉第電網2017年12月發表其法拉第變電器產品,宣稱該變電器取代傳統變電器之後,能控制
上下25%的電壓變動以及上下0.7%的電力變化,動態自動控制電流,維持電網於穩定狀態,借由
修正電網上電力頻率與電壓的波動,能夠減少不穩定供電造成的電力損失達15%,若使用于
電動車可望延長續航力6%.
法拉第電網拒絕透露產品使用的相關科技,表示事關專利與商業機密,只透露與以磁通量來儲存
能量有關,由於這種秘密作風,剛發表時受到產業界嚴重的質疑. 2018年5月蘇格蘭斯特拉斯克
萊德大學的電網示範中心發表測試結果,法拉第電網的原型產品通過16項測試,顯示的確能
改善電壓的品質,在電壓過高、過低、突降、突升、發生諧波、波形顫動、方形波等情況下,
表現都比傳統變壓器更好.

手段7 棄風棄光
望文生義,既然無法調度,直接棄電,以中國為例過去的棄風率(與棄光率,數據較少)是
2011年 16%
2012年 17%
2013年 10%
2014年 8%
2015年 15% (12.6%)
2016年 17%
2017年 12% (6%)
2018年 8%
棄電率5%以下就算高水平.

案例解說1:
目前全世界最成功的儲能首推Tesla在澳洲興建的Powerpack系統. 第一個建在Hornsdale
風電場旁,容量100MW/129MWh,造價6600萬澳幣,第二個建在Lake Bonney風電場旁,容量
25MW/52MWh,造價3800萬澳幣. Powerpack已證明能應對電網的低頻事故.

棄風等於棄錢,降低5%棄風率一年相當於4X億新台幣,應該用這些錢補貼儲能系統.

實例解說2:
日本的儲能系統使用範例(中文解說).



北海道規畫興建240MW/720MWh的大型儲能系統,採三菱技術.
身為「當事人」,台電調度室的看法尤其值得關注,強烈建議擊點資料1,資料2.
網路上更有台電退休資深員工,分析各國調度實務之驚人大補帖,絕對值得一看.









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