〈時評〉百億地熱井投資 將舊電廠變綠能

圖片取自Pixabay網站

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10月7日賴清德院長到澎湖巡視後,宣佈在8年内要用450億元來建設澎湖成為全球人口最多的 100% 綠能島。 我投稿《民報》10月19日刊出「百億地熱電廠 保證澎湖綠能」,建議三件事情「1.將澎湖與台灣之間的海底電纜由麥寮上岸接電網。2.將小風力的補助標準從20KW上限放寬。3.將燃油的尖山電廠改變成為地熱電廠」。

核電幫的質疑:全年65%沒有發電、要如何供電

在10月9日我們看到核電幫陳立誠的質疑。陳先生的文章「膨風的澎湖綠電建設」說即使用450億也無法變成100%綠電。他提出的問題是:「夏、秋天晚上無風無陽光,全年沒有發電的時候佔65%,要如何供電」。因為在賴院長巡視後的新聞稿,主要在強調用智慧電網及所謂的儲能。陳立誠提出一個數字,就是說如果用電動車大廠特斯拉在加州裝了一套可儲電8萬度的設備,要價5,000萬美元。澎湖目前每年用電4億度,如果65%(2.6億度)要用電池儲存,那麼儲能設備就會是一個以兆元計的天價。

我在這裡要提出兩個方法,一是台電透過海底電纜供電,另外更直接的方法,就是將澎湖的尖山電廠改造成深層地熱電廠供電。

當陽光與風力沒有辦法發電的時候,用電池來供電。但是儲電的系統很貴,所以最應該的做法其實是要有一個夠大及非常穩定的基載電廠,那就是澎湖尖山電廠。我們認為這個燃油的電廠,可以來改成深層地熱電廠,這樣就可以穩定的供電。澎湖總需電量大約90MW,我認為三分之一即30MW的基載電廠加上風力及太陽光電,就足以把澎湖變成百分之百綠能島。

先談關於深層地熱方面。我們看到澎湖尖山電廠裝置容量120MW,每一個燃油機組基本上是11MW的發電量。真是非常湊巧,因為我們蘭陽地熱資源公司在利澤的地熱電廠,所挖的地熱井每一個井就是要有10MW的發電容量 。我們在宜蘭用100億元要建一個100MW 的利澤深層地熱電廠。因為在宜蘭地熱梯度高,利澤的地溫梯度是每100公尺有6℃。我們估計在澎湖的地溫梯度會較低,大約100公尺4℃。如果以100公尺4℃來算的話,那麼要達到320℃需要有8公里,這是台灣中油公司目前鑽井機具的極限挖井較高費用。若我們在宜蘭100億元可以建100MW電廠,100億元在澎湖可以建一個30MW以上、甚至達到50MW的地熱電廠。所有的費用只要花在挖井及取熱而已。那麼,尖山電廠原先的發電機組就可以拿來應用。這樣我們就有一個50MW的基載電廠當成100%綠電的基礎,要建設澎湖成百分之百的綠能島,就會相當容易了。

魏國彥說:綠能2030年只能達到14% 

前環保署長魏國彥10月14日主講「人類與環境:資源耗盡,終極抉擇是什麼?」,在演講結束後與現場民眾進行問答。魏國彥表示去年再生能源的發電量佔比,太陽能加風電不到1%,以他之前任內務實去算,2030年只能達到14%。核電是邁向綠色能源經濟過程中的過渡能源,畢竟核能排碳量是比較小的。這就是所謂的「以核養綠」策略。

其實不管是魏國彥或者陳立誠,他們的立場都是希望能夠再使用核電,希望核四廠能夠復僻重啟。但是,陳立誠的資料其實推論並不正確。我們就以特斯拉在夏威夷(Hawaii)可愛島(Kauai),建設54,978 片太陽能電池面板,共13百萬瓦(13MW)的太陽能電池發電場,搭配由272組Powerpack組成的5.2萬度(52MWh)的儲能電池系統的資料來看。特斯拉13MW的太陽能電池,搭配的是52MWh(5.2萬度電)的儲電系統,也就是儲存4小時的電力,而4小時正好是太陽光電平均的發電時數。以此來推斷,風力發電的時數大約8小時,也就是風力發電搭配的電池就是要能夠儲存風力發電的8小時所發的電力。澎湖縣假設需要90MW,我們假設近乎四分之一是太陽光電算25MW,其他65MW是風力發電,那麼太陽光電的部分需要的是13MW光電的儲電系統的兩倍,也就是說他需要是104MWh。風力發電大約是13MW太陽能系統的儲電系統的10倍,也就是說大約需要520MWh。整體來講正好是12倍,也就是說澎湖需要62.4萬度電的儲電電池。

儲電系统之搭配及價格:澎湖需要1,250MWh 的儲電系統

因為在陳立誠的推論裡面並沒有將電池「白天充電晚上放電、第二天還是可以充電可以放電」這件事情計算在內。我們若有62.4萬度電的儲電系統的話,假設是有200天的時間在充放電使用,就會有大約1億2500萬度的電力。也就是陳立誠說的,需要2.6億電的儲電系統是至少可以打對折。然而即時扣掉1.3億度電,還是全年1.3億度電需要靠儲電系統供應。因此,澎湖需要2套62.5萬度電(625MWh) 的儲電系統,這確實還是千億元的天價。台灣250KWh需2500萬元,即1KWh 10萬元,625MWh約625億元,2套系統則需要1,250億元。

對照陳立誠說的8萬度(80MWh)需5,000萬美元,1,250MWh 是新台幣235億元。

我們從一些實際的案例來看光電或者風力發電的儲電系統搭配的問題。在台灣一般來說其搭配是儲4小時至8小時,就如特斯拉的例子一様。例如說 1MW的風力發電機一般搭配可以存8小時的儲電系統。1MW光電、因為發電的時間一天平均只有4小時,所以也有人只搭配存4小時的儲電系統(4MWh)。舉例來說,日本北海道的光電系統也是如此。住友電工公司接受日本產經省的補助,在北海道建置15MW太陽光電系統,就是搭配 60MWh 的儲電系統。而單單其儲電系統的預算是200億日元,若換算成台幣的話1MW的光電系統需要的儲電系統是5.33億元台幣。如此推算,澎湖用90MW的光電和風力系統,以 4小時的搭配需要的是480億元、如果是以8小時的搭配的話,需要的是2,400億日元、即新台幣960億元,即約需要1,000億元。因此頼院長說的450億元的建設經費,單單儲電系統就不夠了。因此陳立誠指出的兆元的天價,雖然兆元是不正確的,但是千億元確實是需要的。因為儲電系統在澎湖很可能不只是要8小時,如果沒有基載電廠的話,一定需要超過8小時,甚至3天、5天的需求都是有可能的。如碰到颱風下雨、風力太強不能風力發電、陰雨又不能靠陽光發電,這樣要撐個五天(120小時)是常見的事。如果全靠電池的話,那確實是一兆五千億元的天價。還好澎湖已經建好了一條通往雲林的海底電纜。只要這一條海底電纜如我們建議的在麥寮上岸並經電廠併網,那麼這種五天無電可用的要命情況就不會發生了。

將燃油的尖山電廠改變成為地熱電廠

台電公司一年補貼澎湖尖山電廠高達25億元,因為尖山電廠是燃油電廠,發電成本一度電高達10元左右,而澎湖的電價與台灣的電價是相同的。台電公司應該把一年25億的電廠營運損失用比較長遠的目光來看,將尖山電廠變成地熱電廠。如開發成本是100億元只要四年就可以回收, 即使是150億元也只是6年份的補貼的錢。那麼台電為什麼不把150億元拿來興建深層地熱電廠呢?即使澎湖地溫梯度低到一百公尺只有3.5℃,一根深層地熱的CEEG地熱井需要挖10公里,我估計挖井費用最高也不會超過15億元。那麼井底有350℃的溫度,一根地熱管用CEEG取熱不取水的方式,1小時取100噸的循環水。這樣一口地熱井至少可以發10MW的電力,150億元就可以建100MW 的地熱電廠了。而在澎湖我們真正需要的基載電廠是30MW至50MW。換句話說,不需要100億元就可以將尖山電廠變成50MW的深層地熱電廠,這樣澎湖就立即可以變成一個百分之百綠能島。