去年,有個反智團體提出了『減六除四』的活動,
他們認為,核四只佔了台電
裝置容量的六趴,
號稱只要省了六趴的電,就可以省下一座核四。
這句話有多天方夜譚我就先不點破~~
先來補充一點基本知識
1. 電力的負載是以『瓦特(W)』作為功率單位,定義是1焦耳/秒(1 J/s)
2. 如果一樣電器的功率(耗電量)是1000W,則一開機就需要1000W的功率
3. 當一樣電器功率為1000W,使用一小時消耗『1度電(1000Wh, 1kWh)』
具例說明:蔡芙又跟馬芙丸兩人,都是早上10點~下午4點間固定使用1000W的電器
兩家用電量是1000W *2 *6h,共12度電。
現在為了省電,蔡芙又改開上午10點~下午2點,用4度電;
馬芙丸改開上午12點~下午4點,也是用4度電。
兩家都省了2度電,有省到電嗎?有,的確省了電,也省了電費。
可是中午12點~下午2點之間,仍然是1000W*2的功率在消耗,並不因兩家省電而減少!!
電廠
仍然必須供應出2000W的功率
這是第一個省了電卻沒有省功的例子。
再來看看下圖是今年夏日(7/14)與春分(3/21)的負載(用電量)曲線圖,
兩者差距將近100億瓦!
我們可以假設
-工廠應該不會夏天上班,春天不上班
-店家應該不會夏天開店,春天不開店
-你家應該不會夏天開燈,春天不開燈
那這樣夏日用電量大增的原因看來就很明顯了?
『冷氣』!!
「可是我已經換了變頻冷氣,不是比較省電嗎?」
對!變頻冷氣的確比較省電,但你省到的是電費(度)而可能不是功率(瓦)
舉例:一台1000W的冷氣代表的是每開一小時一度電,
-傳統冷氣不能調整轉速,壓縮機有在轉就是每小時1度電。
-變頻冷氣是當室內溫度達到設定溫度時,壓縮機便降低轉速來使耗電量降低,
例如可降低為400W怠速,於是可能1000W轉了半小時,400W轉了半小時,耗電量是1000*0.5 + 400*0.5 = 700 每小時是0.7度電。
但是!!這兩種冷氣在壓縮機開機運轉時,都需要1000W的功,
所以總和還是需要2000W的功率,並不因變頻冷氣用0.7度電,所以只要供電700W就好。
如果電廠的
最大供電能力只有1700W,在這兩台冷氣怠速時供電是OK,
但一旦兩台都
全力運轉需要2000W功率時,因電廠
無法供應,後果就是跳機。
(以上是簡單說明,實際上變頻的運轉方式更複雜。註一)
由圖中可以看出,當氣溫逐漸上升,為了保持室內溫度,冷氣壓縮機無法保持低速運轉而需要提升功率,使得整體耗電量也跟會著上升。
所以即使兩台都是變頻冷氣,正中午仍然可能需要用到2000W的最高用電量
而你晚上不開冷氣省的電,也沒有辦法拿來中午用...
(有人想試試看把白天的電存到晚上吹冷氣可以自己試試看需要多少成本)
所以你電費是1.7度(1700Wh),但是用電功率最高卻可能仍然是2000W
這是第二個省了電卻沒有省功的例子。
來觀察圖上用電尖載時刻(13:40~14:20),好好想想一般人說的省電方式:
a)家中及路燈全改換省電燈具可以省電,但在尖載時刻(下午)會開幾盞燈?
b)冷氣設定26度,在上述時段,屋外氣溫高達37~38度,這時變頻冷氣機是否會滿載運轉?
c)晚上冷氣開定時省下好多電,對消減用電尖載是否有幫助?(註二)
d)在台灣因為單一時區,用電最兇時刻集中程度?
回到一開始的減六除四:
核四的裝置容量為2,700MW雖然只佔『總裝置容量』的6%,
但是卻佔了『北部地區裝置容量』近20%,佔了『夏日最大供電能力』近10%
而如以發電量計算,核四一年預計發電量為212億度,也佔了『年總發電量』的近10%
270萬千瓦的功絕對不是甚麼省電6%可以處理掉的。(
參考-非核即火)
至於『用電零成長』?
去年的歷史高峰為3,436萬瓩
今年目前為止已經四度突破來到了3,499萬瓩
已經成長了1.8%..剩下我就不多說了
最後,有個小朋友天真的以為台灣沒有核電廠還不缺電,還拿著總裝置容量算給大家看..
我只能看著下面那張圖嘆口氣了
當然,如果大家可以夏天中午都不開冷氣,的確可能把所有核電廠都省掉。
但多少人能忍受上班地點都沒冷氣?百貨公司、商店都沒冷氣?捷運沒冷氣?
關了冷氣是否影響工作效率?
還是繼續『想想』吧..
結論:省電不省功是沒辦法省下一個電廠的
1. 省電,可以省下電費,但不一定省到了電廠的功率
2. 省了6%的電費,也不能省到尖峰負載的6%功率
3. 電夠不夠用(
備轉容量)是看最大負載,沒辦法省下最大負載的功率就不能省下一座電廠
4. 核四的供電能力遠大於所謂的6%
5. 今年尖峰用電負載已經成長1.8%了,不要再幻想用電零成長了
6. 科技越進步、生活越便利,用電產品就會越多
註一:變頻冷氣原理
http://museum.csc.com.tw/Content_Html.aspx?progId=R00143
註二:雖然對減少尖峰用電量幫助不大,卻仍對於年度省電有很大的幫助,對於節能減碳而言這些省電方法都是必要的
補充資料:
IEA 能源技術展望(ETP)2014