It was the last train leaving childhood, the hand gesture of the conductor before departure. It was the time shown on the clock at the exit of the MRT station, before and after the night journey.
It was the mist in the mountains, the visitor center at the entrance of a hiking trail. It was the chilling wind with heavy moisture, the miscanthus bowing down to the gale. It was the peak hidden in the fog, the omen of the tempest to come.
It was when we still not yet saw the end of each trail, but had to…
近來擁核公投在台灣越演越烈,不斷有基載至上的論者,以德國和鄰國之電力進出口,試圖論證其所慣用的基載三段論,並否定大量風光併網在台灣的可行性。對於這樣子論述的謬誤,我過去已多所說明,近日公投前再做一次完整闡明,以利國人更了解歐洲電網跨境進出口的真實情況。
首先,部分擁核者不斷提供德法「物理流」(Physic Flow)之情況,得出德國必須仰賴法國核電之結論。然而物理流僅僅描述各國跨境輸電線的電流方向,並不代表各國間實際批售電力隻交易情況。德國地處歐陸中心,法國出口給其他國家的電力交易,有時必須假德國電網才能進行。
描述各國彼此實際批售電力進出口交易情況的是「商業流」(Commercial Flow);在大部分的情況下(尤其用電尖峰、太陽能電力輸出能力高的中午時段),德國都是對各國出口商業流。然而因為前述地緣關係,德法跨境物理流和商業流常常呈現不一致的情況。
其次,另一部分擁核者亦從德國進出口的情況,從相反的方向攻擊,認為德國再生能源太多,並據而得出大量再生能源併網必然導致需要跨境進出口之結論。這樣的推論忽略了批售電力之進出口在歐洲電網早已是行之有年的頻繁行為;即使核電佔比非常高的法國,亦會在清晨用電低谷、批售電價相對較低的時候透過出口電力,消化國內過剩的核能基載。
在友人邀請下,筆者有幸參加東華大學環境學院生態及永續科學跨領域研究中心(CIRES)創立的揭牌儀式和相關講座。
這次活動聚焦在和再生能源相關的生態學研究,主要涵蓋碳排放、生物多樣性、社會經濟、以及原住民族諮商同意權等不同領域。完整講座內容可以參考研究中心的Youtube頻道(https://www.youtube.com/channel/UCpTy1ADK76wzfpHsV7oa2IQ/),底下就各場次和活動整體筆者的個人感想來討論。
碳排放是筆者個人比較理解的領域。講座中森林碳排/碳匯有完整量化資料的呈現,有點可惜的是太陽能的討論就停留在很入門的層次,能源轉型過程中的生命週期碳排和減碳效益的動態變化絲毫沒有著墨;畢竟我們都知道,以現況來說太陽能的減碳效益肯定是遠遠大於森林的(可參見https://medium.com/能源轉型文摘/6183d901f102);值得討論的問題顯然是轉型過程裡,何時負碳排選項(植林便是其中之一)的減碳優先性會開始大於新再生能源的設置。額外地,這些討論中當然也隱含著綠能或植林在整體政策層面的邊際減碳效益和個別能動者層面的減碳計算方法學上如何銜接,以讓整個社會的減碳量能達到最佳化的課題(等有空的時候筆者也許會撰文詳談這些觀念)。如果新成立的跨領域研究中心未來能納入工業生態學的專家,相關討論的品質和深度應該就能增加。
在生物多樣性的場次中,可能筆者算是相對外行,收穫倒是不少。比如說在生物多樣性的講座中,亦有講者提到初步觀測資料顯示苗栗光電廠如果保有地表植被、沒有使用除草劑、並且能排除狗隻進入,相較於果園等因為有施灑農藥而成為生態陷阱的既有人工地景,對石虎保育反而可能有所助益(當然確切的效應還需要長期觀測才能更全面地理解)。另外,多個規模較小的太陽能電廠四散在各處,具有生態學上小型人為建物鑲嵌體(Patch)的功能,就石虎保育的角度來說可能比少數規模較大的案場更具正面效益;此說法如果被證實為真,顯然就讓目前農委會封殺兩公頃以下農地轉光電廠的政策有再討論的空間(至少在苗栗縣以內)。這樣細緻、深入地盤點光電廠對當地生態的潛在效應,確實是能源轉型過程真正需要的生態學研究。
在社會經濟的場次中,筆者本來期待講者就漁電共生下的漁業產量變化、水循環變化和整體國土利用效率提升的推估有具體的研究成果分享,不過講者們分享的內容多是一些入門的疑慮,有些在漁電共生專區成立之後應該就被解決了(比如個別養殖漁戶欲架設太陽能板饋線不足的問題)、有些則純粹是近幾年對綠能子虛烏有的攻擊點(比如太陽能版清洗的污染疑慮)。雖然也有講者想將漁電共生的政策和電力系統未來輸配電層級面臨到的轉型課題做連結,但因為講者的論述太過簡略,筆者當下無法明白講者想要討論的課題是甚麼,沒有特別展開這層對話是有些可惜。不過,不同綠能配置條件下,所需的電網強化、關鍵節點儲能系統設置等策略,確實有所不同(詳細可參考https://medium.com/能源轉型文摘/6d77094a1c89),就國土利用整體角度來看的確有深入研究的必要。
最後一個原住民族諮商同意權場次的演講中,講者們討論了原住民族諮商同意權行使的理論與過去一些綠能開發案的實務運行情況。知本濕地的光電爭議當然是其中最知名的負面教材,各種明顯的程序瑕疵揭露了當前以尊重原住民族傳統領域和部落集體意志為前提的諮商同意權並未真正落實。當然,這不是專屬綠能的問題,要綠能業者概括承擔所有溝通責任,顯也不盡公平,所以戴興盛教授也提出公部門在這個過程中應盡角色的建言。而除了負面教材之外,這次講座也請到在和住民溝通上較具正面啟發性的太陽能廠商來做分享。
〈核能神話〉(La mythologie nucléaire,可參見https://bit.ly/3cCNFgI)由荷蘭神學家Willem Adolf Visser ’t Hooft於1978年6月刊登在世界報(Le Monde)上。在福島核災起始屆滿10年、台灣持續朝向以發展再生能源為主的能源轉型的路上,這篇涉及大量神話隱喻和符碼象徵的文章,或許值得我們再次審讀。
〈核能神話〉討論了兩個擁反核立場在神話中的原型:浮士德(魔鬼交易)和普羅米修斯(解放者)。Visser ’t Hooft說明,英國十六世紀劇作家Christopher Marlowe筆下的浮士德「經過24年自私自利的享樂之後,他該跌進地獄的時間也就到了」;歌德筆下的浮士德「為了眼前、犧牲未來」。
〈核能神話〉完成的時候,當時法國的核能機群尚在興建中,核能技術如同明日之星,放諸四海似乎都前途無量(我們的核一廠一號機也是在同年完工商轉的);三浬島、車諾比、福島等重大核災,皆尚未發生。今日回頭來看,Visser ’t Hooft的評論:「在核能的時代,普羅米修斯不會比浮士德更有助於照亮我們的道路。」尤為中肯。事實上,過去半世紀人類使用核能的經驗,確實就是浮士德和魔鬼梅菲斯托費勒斯的交易;這一代的人類為了40年的電力,除了要承擔核安和核武擴散風險,還讓後世子孫必須管理萬年的核廢遺毒。
到了今日,自赫菲斯托斯的束縛中解放人類的重責大任,已經從烏拉諾斯、普魯托和索爾的信徒,移轉到阿波羅和泰風的信徒手上了。對此,自然期刊近期社論〈核能科技在供應全球能源的重要性正在下降〉(Nuclear technology’s role in the world’s energy supply is shrinking,https://go.nature.com/3tsOwHp)的結語可以看到最好的詮釋:「如果這個世界要達成淨零碳排,焦點必須是再生能源-它們最大的好處就是這些資源在所有國家都是免費可用的。」
就此來看,普羅米修斯就是綠能,或者更廣泛來說,整個邁向淨零碳排的能源轉型的原型了嗎?Visser ’t Hooft提醒我們,普羅米修斯在神話中有兩種形象:其一是雪萊的作品〈解放了的普羅米修斯〉(Prometheus Unbound,https://bit.ly/3lAnQSB)賜予他的,也就是一位無政府主義式的反抗者:「我們在其作品上找不到任何悲劇性的成份,因為普羅米修斯所極力護衛是正面清白的,而宙斯所護衛的是反面黑暗的......它是以令人愉快的無政府狀態的形式作結。王位、祭台、法官座位與刑獄都被取消。」
把核能交給徹頭徹尾的無政府主義者的手中,「對負有責任的人來說,將是難以想像的。」Visser ’t Hooft並引用卡謬《反抗者》書中的一段話作註解:「普羅米修斯轉身一變,變成一位先教導、後發令的主子……他不再是普羅米修斯了,他是凱撒。」
核能或許有核安和核武擴散風險,不可避免必需被高度管制,而這樣複雜的管制要求注定核能無法作為人類社會的普羅米修斯(「提供照明或手機充電的科技,不應該需要牽涉到國家或國際的國防複合體」-前述自然期刊的社論如此說明);相較之下綠能顯然就沒有這些高度管制的必要,實際上大概也是最能廣泛觸及一般大眾的能源形式。分散式發電和能源民主的理想,只有透過再生能源才有機會落實。
不過,普羅米修斯在神話中還有另外一種更古老、更具悲劇性的形象,自Aeschylus的劇作〈普羅米西亞〉(Prometheia)問世以來便根植於人心。「(Aeschylus的悲劇)代表著人類願望與宇宙秩序之間一種不可避免的衝突」,意即人類工藝能力(Techne)和天命(Ananke)的衝突,而「Techne總是比Ananke脆弱」。
Aeschylus的劇作以普羅米修斯和宙斯以達成和解作結。在氣候緊急狀態的當前,這樣的結局似乎更有深刻的意涵-綠能如果做為人類社會的普羅米修斯,其任務顯然不是要帶領人類打破自然界加諸於社會的環境限制;正好相反,正是重新肯認這些環境限制的存在,能源轉型取得了最大的正當性。人類終究必須擺脫過去200年的叛逆期,以更成熟永續的姿態和大地之母蓋雅達成和解;而綠能是這條和解之路上不可或缺的要素。
當我們把普羅米修斯在神話中的兩種形象統整起來,關於綠能在人類社會所應擔任的角色,就更佳清楚:理想的能源轉型,應該要將人們從社會內部的不平等結構中解放(無政府主義者的形象),但同時也要讓社會運作本身回歸到自然界所允許的環境限制底下(和解者的形象)。在綠能的時代,必須要是這樣兩者兼具的普羅米修斯,才能照亮我們的道路。
福島核災持續至今,已接近10年;作為後福島時代中能源政策轉變最為知名的案例,非核政策究竟對過去10年德國的電力系統帶來哪些影響?能源轉型智庫Agora Energiewende本月月初發布的報告(完整內容可見:https://bit.ly/3v5jas8),可讓大家理解德國能源轉型真正的情況,避免對其非核進程有不必要的誤解。
2011年福島核災開始時,德國尚有17部核能反應爐運轉中,福島核災後德國政府修正原來的核能延役政策,當年便關閉8座核能反應爐,2015年到2019年又關閉3座反應爐,因此目前只剩下6座反應爐運轉當中,預計今年年底和明年年底各3部機組停止運作。因此,2022年12月31日以後,德國境內便不再有運轉中的商用核能反應爐。
2010年到2020年之間,德國綠能的電力占比從17%上升到45%、核能占比則從22%下降到11%。10年之內德國綠能成長了將近150TWh(台灣去年用電量的53.6%),不僅減少核能,褐煤和硬煤發電也都有效減少,燃氣發電量也沒有明顯增加。
筆者前幾天在媽媽監督核電廠聯盟的文章〈三接在桃園興建與否對能源轉型的影響〉得到一些迴響。其中,因為文中說明三接替代方案的代價主要是減煤期程而非供電裕度,和目前官方論述不盡相同,自有一些讀者前來詢問,故筆者撰本文做一些觀念澄清。
經濟部「三接不如期興建將影響備用容量6%」的說法,係假設大潭燃氣電廠的供氣有輸氣等等限制,使2024後新增機組無氣可用,因此計算備用容量時其將這些機組排除,故得6%之數字。
但興建完成、可正常運作的機組,在計算備用容量時為何可以完全排除,是筆者觀看此一論點的一大困惑。畢竟就算假設經濟部所言的輸氣限制為真,只要事先知道大潭電廠無法所有機組同時上線此一資訊,一個正常運作的台電就不可能主動製造出「大潭電廠所有機組必須滿載」此種情境;透過歲修排程本就能讓機組的故障發生機率下降、下線的時程錯開,有了新的燃氣機組應該只會使這樣的排程裕度增加,很難想像這些機組對備用容量會完全沒有貢獻。
當我們聚焦在經濟調度的時間尺度裡,這些燃氣機組顯然仍可有備轉容量價值。即使在經濟部所言的輸氣限制底下,真要提升備轉容量也會有「大潭電廠既有機組不滿載發電,分配一些燃氣給新機組中的氣渦輪機組,使其隨時待命」之類的調度方式可選擇;很難想像台電會因為沒有三接就決定把新蓋好的燃氣機組完全晾在一旁。而所謂的輸氣量限制也極有可能是動態限制式,如果夏季殘載尖峰發生的夜間7點前後有一定程度的裕度可以額外供氣給大潭電廠的新機組,電力系統調度上當然就會有額外的彈性。
從前一段的說明,筆者推測「三接不如期興建對備用容量影響2.4%」可能是台電內部經過比較嚴謹評估後得出的數字,較為合理(但詳情為何,仍需還原當時語境,才能知曉)。不過如果要問筆者個人的學術意見,這6%還是2.4%的爭論,反映的是定律、單項加減式的備用容量計算,在討論供電可靠度時的不合理性。
雖然說這樣的不合理性在討論再生能源的容量價值時最明顯(注1),在這一案例中還是可以看出:如果重點是負載損失的機率和程度,為什麼要執著於個別機組容量價值的加加減減,而不直接以全系統預期負載損失(loss of load expectation)之類的序率型指標衡量我們電力系統的可靠度呢?這是一勞永逸避開永遠吵不完但卻總是隔靴搔癢的「15%備用容量」的直接方式之一(注2)。
(注1:比如一座綠能電廠和一座儲能系統同時在線上的容量價值會大於各自單獨在線上的容量價值的加總,但現行的備用容量計算上顯然只能用後者處理。)
(注2:很顯然地使用序率型供電可靠度指標不會使缺電與否的相關爭論停止,但至少自此以後我們的討論可以真正聚焦在「是否會缺電」這件事情上。另外學界檢討備用容量計算的聲音中其實有其他方法學的提案,但序率型指標是筆者個人較為支持的方案。)
如同筆者前一篇文章所言,此次藻礁公投結果確實可能牽動到台灣能源轉型的短期減煤進程;這是公投支持者在假設公投通過、提出相關替代方案時,所應認知到的可能代價,也需要認真討論應對之道。
但相對地,反對公投者如欲替既定政策辯護,也應避免重製反對能源轉型者常見的傳統電力系統論述;除了本文提及的過時供電可靠度指標以外,將公投視為核四與三接、核能與燃氣之間的抉擇,顯也不妥。畢竟藻礁公投能否順利連署達標,仍有變數,要求核四續建的擁核公投卻是千真萬確會發生的,現在試圖將缺電、核電和藻礁公投綁在一起討論,未來只會適得其反,在擁核公投中反過來被利用;從而,反對藻礁公投而支持能源轉型者複述這些論點前,亦當慎思。
(本文原載於媽媽監督核電廠聯盟粉專上)
最近隨著藻礁公投進入最後倒數階段,第三天然氣接收站是否要建在桃園,再度引起討論。筆者非生態專家,不欲就三接對藻礁生態的影響程度做太多斷言,但對於三接在桃園興建與否的影響,倒是可以提供一些建設性的討論素材,以供大眾自行定奪。
在討論三接議題時,必須要認知到的事實是:在2023年(三接預定開始使用的時間)和之後,就是燃煤和燃氣機組的裝置容量來看,有無三接,傳統電廠都可以順利和新建綠能配合。
那麽三接不蓋真正的影響是什麽?是對於加速減煤的潛在限制。要了解這個限制,得先想像2025以後的電力系統運作狀況。
圖(一)是在不在桃園建三接的情況下,2025以後典型的的台灣夏天的電力調度曲線。在這張圖裡,燃氣的裝置容量是充足的,但因為為了確保緊急狀況發生時安全儲氣量充分,一定週期內可調度燃料會有限制,沒有辦法在綠能發電量較高(殘餘負載較低)的時候保持較高的供電狀態。
如果三接順利建成,2023年以後順利供氣呢?那麽,在同樣燃氣機組裝置容量下,由於一定週期內可以調度的燃料較不受安全儲氣量的限制,燃氣機組就更有機會在殘載較低的時候持續保持較高的供電狀態,進一步削減燃煤的使用量(見圖二)。
最近很碰巧地,世界兩位前任首富-比爾蓋茲和馬斯克都針對能源轉型和氣候政策,做出一定程度的意見表述。由於兩位富豪具有的財富和聲量非常人能比擬,其意見也對於全球能源轉型能否順利進行,有重要的影響。我們今天來簡單分析兩位富豪對於能源轉型政策論述的正確性和他們各自的社群影響。
先從近日打算出書的比爾蓋茲說起。我看了一些書評(最完整的可以參考https://nyti.ms/3qpzfpI),這本闡述比爾蓋茲對氣候變遷和能源轉型看法的新書其實是舊酒裝新瓶,不脫過去幾年比爾蓋茲一貫的立場(在2015年即有人討論過比爾蓋茲各種論述的問題,詳見https://bit.ly/3bgFZju)。比爾蓋茲雖然很重視人為氣候變遷的議題,但他一直以來都是以一種「悲觀式的科技樂觀主義」來看待這個世紀問題:在蓋茲眼中,人為氣候變遷將能完全以科技解決,只是使用的主要科技並不是已經存在的風能、太陽能等技術。所以比爾蓋茲的論述橫豎離不開一種「關鍵變革尚待某種科技突破」的思維,不論這種科技突破指的是地球工程、碳捕捉、還是先進核能。
這造成甚麼結果?比爾蓋茲雖然真正地意識到人類本世紀最關鍵的問題是如何能盡快達成淨零碳排,對於這個問題他開出的藥方卻錯得離譜。其一錯誤在於一面嘲諷以推廣再生能源發展的綠色新政等計畫不可行、是在推銷幻想(可見https://bit.ly/3rZ49Wk),一面卻提出與推廣綠能相比更像是幻想的各種尚不存在、遑論量產的技術做為替代方案。其二且更致命的錯誤在於將氣候與能源議題扁平化成為單純的科技問題,而忽略解決此世紀問題中不可能避開的政治、經濟等等面向的權力角力。
不論是從技術選項還是切向面相來看,比爾蓋茲的問題,顯然是一種比例性和優先順位的失衡。而做為世界前首富的聲量和曝光度,這些偏好上的失衡,會在全球尺度讓相關的社會討論嚴重失焦,這是他對解決氣候問題過程中最大的隱憂(比如說天下一篇對比爾蓋茲的專訪,一場關於解決氣候變遷的討論,綠能竟然可以被當成不成熟的配角討論,而通篇反而把核能的使用當成必要的突破,完全本末倒置……參見https://www.cw.com.tw/article/5107849)。
比爾蓋茲再怎麼頻繁搭乘他的私人噴射機,種種個人行為的氣候效應就算遠大於常人,也不會是決定氣候問題能否被解決的關鍵,但如果某個國家的社會或政府看到他的新書後,覺得「綠能是丑角、先進核能才是真正的希望」,那麼一場不可逆的決策災難就很有可能發生。
另一方面,以電池、電動車聞名於是的特斯拉創辦人馬斯克,顯然對於氣候議題的政經要素有比較好的理解。近日有新聞便揭露,馬斯克在拜登政府還沒就任前,就曾向他們建議應該課徵碳稅(https://bit.ly/3u6KG85)。
誠然,碳定價有不同選項,碳稅只是其中一種工具,重要的是馬斯克具有「處理氣候議題必須要有對應的政經工具」這樣的認知,這是在討論永續議題時許多富豪們最常忽略的面向。而特斯拉的支持者對於能源轉型的核心工作顯然也有比比爾蓋茲更正確的理解;他們大多充分認知到風能和光能在氣候問題解方的核心地位,也明白他們使用的電動車和儲能是協助綠能加速發展的重要技術(Clean Technica網站是這個社群最重要的代表,可參見https://bit.ly/3jVz570)。這些技術的加速推廣,固然科技研發的腳色不可磨滅,但怎麼樣將技術普及等等接地的操作面工作,才是不能忽略的眉角;在我看來,一個能透過增大一般客戶而加速的技術推廣模式,才是轉型過程中比較有意義的做法,因此在社群影響力上,特斯拉這種使用者有感的推廣方法,替能源轉型立下一種較可學習效法的案例。
當然,馬斯克也不是只把事業核心放在對能源轉型有益的事業上;比如他殖民火星的計畫和對於比特幣的過度熱衷,某種程度上也可以算是一種優先順位失衡的現象(注)。但至少我們在討論馬斯克的航太產業時,不會有人把它視為能源轉型或氣候問題的核心解方;就這個面向上馬斯克的航太「副業」對於能源轉型討論上失焦的潛在危害,可以說相較比爾蓋茲的先進核能「主業」小很多。
(注:很顯然地像許多富豪一樣,馬斯克的爭議不僅僅如此。但本文主要在分析兩位前世界首富關於氣候政策和能源轉型言行上的具體社群影響,這裡就不失焦發散了。)
相較於鉅額身家押注特定產業的富豪們,關於哪種能源轉型路徑才是處理氣候議題或其他傳統能源帶來的問題中最適當的,或許尋求相關領域獨立研究專家的意見會有更清楚的理解。
農曆新年前夕,知名的能源轉型學者專家,諸如100%再生能源模擬的專家Mark Z Jacobson和Christian Breyer、德國綠能躉購制度之父Hans-Josef Fell等人主推的一份關於全球尺度上推動100%再生能源策略的共同聲明,就是一份再清楚的典範性文件(參見https://global100restrategygroup.org/)。
目前台灣的綠電交易,多數情況下再生能源的使用憑證必須和綠電一起進行交易,也就是所謂的「電證合一」;因此,只有用戶實際用電、且綠能電廠有在發電的時段底下,用戶才真正買得到綠電並取得再生能源的使用憑證。
隨著台灣綠電交易日益活絡,一直有呼聲希望上述的政策鬆綁,允許再生能源的發電和使用憑證分開販售,亦即「電證分離」。電證分離和電證合一相比,究竟有哪些優勢?兩種制度各適合哪種情況?
支持「電證分離」最有力的論述是因為與電證合一相比,這樣子的制度能擴大再生能源發售電業可以接觸的客群。
在綠電市場中,再生能源使用憑證的均衡價格,是一般電力交易和能源轉型政策交互作用的結果。舉例來說,假設沒有再生能源支持政策下,參與一般電力市場的再生能源發電成本最高會是該市場的均衡價格(記為P_0),此時綠能在電力系統的佔比記為r_0。假設基於政府定下的綠電義務或企業自己的RE100承諾,使社會整體實際對綠能佔比的需求為r_0 + Δr,此時額外的再生能源發電成本勢必比一般電力市場的均衡價格要高(記為P_0 + ΔP),則再生能源使用憑證的均衡價格即為ΔP。
在台灣,由於尚不存在電力市場、且躉購費率和再生能源憑證兩種機制並行,故ΔP即為躉購費率減去台電售電價格的價差。不管如何,學理上此ΔP應該要能反映再生能源的公共效益(參見https://bit.ly/36vv7fN)。
由前述的說明可知,電證分離後,再生能源發售電業者販售電力的價格,應該要和一般電力市場的價格無異。這時,再生能源發售電業者便可以用具有競爭力的價格,將沒有憑證的綠電販售給沒有憑證需求的一般小用戶;另一方面,有憑證需求但用電特性和再生能源沒有良好搭配的用戶,則可以單獨買入憑證以滿足其綠電需求。由是,再生能源發售電業者可接觸的客群,能因此擴充。這樣的制度,能夠在初期較迅速推廣再生能源的發展,加速能源轉型。
但是,電證合一也不是毫無優點;電證合一制度下,用戶和售電業如果要達成很高比例的綠電使用比例,勢必調整用電特性,以綠能發電潛能做需量管理、或者設置足夠的儲能裝置。這樣的制度下,用戶在再生能源發電當下直接使用綠電的情況會更頻繁。
我們如果要知道甚麼情況下較適合導入電證合一,其實就是在尋找能源轉型進程中,需量反應和儲能大規模普及的時機。需量反應、儲能等彈性選項做殘載平衡,實質上是以殘載低谷時的發電,取代殘載尖峰時的發電;在能源轉型初期,這意思就是以邊際成本較低的傳統電廠發電取代邊際成本較高的傳統電廠的發電。這樣的削峰填谷在經濟面向上價差有限、環境面上也不一定全然正面(在台灣可能就會以燃煤發電取代燃氣),因此初期能推展的規模有限,比如需量反應一開始多是以製程彈性、規模較大的重工業為主。(這段文字的意思不是台灣不應該在目前發展需量反應或儲能,而是提醒我們必須認知到它們當前最核心的角色:小部分地取代傳統電廠的彈性調度容量、以及部份輔助服務。)
但當電力系統頻繁出現接近負殘載時,情況便大不相同;此時需量反應和儲能等於是以原本過量的綠能取代其他時刻的傳統電廠。這時,這樣的削峰填谷在經濟上價差更大、環境面上也全然有利(因為負殘載發生時沒有用完的綠電也勢必浪費掉)。經濟誘因增強後,需量反應和儲能可以觸及的客群將有爆炸性成長,過去被認為無法碰觸的中小用戶、高科技電子業等等負載較不彈性的需求,可能都能成為需量反應的資源。而系統中存在更多彈性選項時,就會讓再生能源的削減率降低、經濟價值提升,進一步加速再生能源的發展,理想上形成一正向循環。
因此,當負殘載開始頻繁發生,便是較適合導入電證合一的時機(或者電證仍分離,但直接使用綠電的憑證開始給予額外獎勵)。在台灣,這大約會是2030年(參見https://bit.ly/3pMW3PO);巧合的是,這也是GOOGLE宣稱其直接用電需求要100%由低碳電力供應的時限。當然,考慮到提升用戶直接使用綠電對加速能源轉型具有的正面效益(並且和前述客群減縮、煤氣相爭等潛在負面影響權衡後),電證合一(或混合制)學理上合適的導入時機可能提前。
(本文原載於媽媽監督核電廠聯盟粉專上)
自從去年6月台電開放再生能源電廠餘電躉售以後,台灣名義上已經允許綠能發電業者和售電業者自由尋找客戶、開展綠電交易;目前為止,也有諸多相關新聞常常刊出。
然而,新聞上出現的綠電交易,多屬大型電廠和用電大戶之間的一對一轉供合約。這是否表示小用戶和小型綠能電廠較不適合進行綠能交易?或者,小用戶對小電廠的多對多轉供,是否才是綠能售電業接下來應該著力更多的商業棲位?
目前,小型綠能發電廠受限於電業法對自用發電設備的不合理限制,在登記成為發電業之前無法直接進行轉供。撇開這項讓小電廠卻步於綠電交易市場之外的法規限制,多對多轉供的尺度,通常存在於成本曲線受規模經濟和範疇經濟影響的區間中:各個單一小用戶的資訊取得和交易成本占比太高,加總起來便大幅提升多對多轉供得以成立的門檻。
此時,如果存在一個以聚合商角色自居的綠能售電業,協助分析、調度不同小用戶和小電廠的發用電特性,並居中協調促成交易進行,便可以有效降低前述的各種成本,讓多對多轉供得以在更小的社會總成本下發生。換句話說,綠能售電業在聚合了各個小用戶和小電廠之後,產生了規模經濟和範疇經濟。這就是綠能售電業進行多對多轉供時,所具有的基礎價值(見圖一的Fundamental Aggregation)。
然而在能源轉型過程中,綠能售電業還有另外一種隨著政策和市場成熟度而改變的動態價值。一個成熟的綠能交易市場,應該是各個用戶、電廠、和其他彈性資源以接近即時的時間尺度,進行參與者能自由指定方式的交易;台灣現在可行的綠電交易顯然遠非如此(台電的轉供合約限制了綠電交易的參與者一次必須至少連續買一個月的綠電,且轉供的綠電分配方式受台電提供的公式所限,無法自由進行分配)。
於是,在轉型過程中,綠能售電業在處理多對多轉供時,便有了額外的角色:它們必須熟悉當前各種可行的交易形式,並搓合用戶和電廠各方產出最有利的契約。由於在不成熟的綠電市場中,特定條件下買賣各方無法很容易達成對社會總體最佳的交易結果,這當中所需要的額外資訊和技術門檻,便是綠能售電業所具有的轉型價值(見圖一的Transitory Aggregation)。
我們以目前台電提供的轉供契約為例,說明綠能售電業的轉型價值為何存在。圖二是兩個用戶和兩個太陽能電廠在兩個時段中的發用電資料,以及它們各自在交易過程中的最高願付價格/最低願售價格。為了簡化模型,我們假設太陽能電廠的業者在簽約時,無法自由切割其電廠,但兩個用戶可自由選擇自兩電廠購買綠電的比例。若用戶i自電廠j的購買綠電比例計為r_ij,因為r_11 + r_12 = r_21 + r_22 = 1,底下我們就把r_i1簡計為r_i。