2014年7月9日 星期三

那些公民沒有告訴你的事 (9)-夏風沒法吹動你的冷氣

小時候地理課本都告訴我們,台灣位處『季風帶』。
季風?!那風力發電應該很有搞頭囉??

在研究這個問題前,我們先來看看飯盒很愛的德國
「怎麼又是德國?」
『問我囉?我怎麼知道為何大家這麼愛拿國土大我們10倍的歐陸國家比較?』

根據2013年報告
風力總裝置容量32.513  GW(陸域32.005 GW;離岸508 MW
年總發電量47.2 TW
容量因數為 47,200 / (32.513 * 24 * 365) * 100% = 16.5%
也就是只有16.5%的時間是發電滿載.. 好像沒有想像中的威?
從第11頁也可以發現,風力發電在12月最高7.5 TWh,而7月只有1.7 TW

再回頭看看臺灣
根據台電102年資料
http://www.taipower.com.tw/content/new_info/new_info-b31.aspx?LinkID=8
風力總裝置容量 609.76 MW(全陸域,台電286.76MW;民營323MW
年總發電量 1,617.28 GW
容量因數為 1,617,280 / 5,341,497.6 * 100% = 30%
也就是一年有30%的時間是發電滿載的.. 幹!!根本比德國威很多啊?!
那為什麼德國可以台灣不可以???

讓我娓娓道來
德國,位於北緯4755度,因為冬天會低於0度,需要開暖氣,於是用電高峰也在冬天,剛好符合風力發電量大的時候。
臺灣,位於北緯23度上下,因為夏天高溫高濕,不開冷氣會死人,於是用電高峰在夏天
平平都是冬天風大,夏天風小。德國就剛好冬天耗電大,臺灣就雖小

來看看臺灣最近12個月風力發電曲線圖看,風力發電最高在12月約達120 GW,而最低在七月只有20GW,高低差差達6倍。

在夏天臺灣風力發電的容量因數為
25,000(
略估) / (609.76 * 24 * 31) * 100%= 5.5% ….. 這是個甚麼鳥數字?!
也就是說,在夏天時,風機全力運轉的時間只有5.5%

這是怎麼回事?
因為風機的啟動風速為3~4m/s 所以夏天的微風幾乎都轉不動風車,
而當風速超過25m/s (90KM/h,約輕度颱風) 時就要停機避免燒掉。
所以整個夏天就處於:沒風轉不動颱風不能轉的循環當中

所以如果我們在夏天想用風機取代核四,我們需要裝多少風機呢?
1350 (核四一號機裝置容量)/ 6% = 22,500 MW
也就是要22,500MW的風機,在夏天才能發出總共同核四一號機的電量。
以一根風機2300kW(2.3MW)來算,需要22,500 / 2.3 = 9,782
將近一萬根風機?!要插哪呢?
依照英華威在環評報告寫「風機地點與建物距離以較遠距離為原則,且南北向風機間距,應維持350公尺,東西向則應維持210公尺。」
9,782 * 0.35 = 3,423.7 (KM)
我們需要3423.7KM的距離才夠插這些風機
臺灣海岸線全長1200公里,可以插三圈..
請想像一下臺灣所有海邊都插了三圈這樣的東西。

(加上核四二號機的話是六圈)

還要祈禱天氣熱的時候是剛好有風的時候不然像下圖(7月4日)就糟了
(風力只有0.03%容量因數)

當然,我們不可能一口氣插高達22.5GW的風機,因為即使國土大我們十倍,海岸線1300公里的德國目前也只有33.6 GW

最後,回過頭來看,臺灣目前插了285根風機,
總發電量為1,617.28 GW,佔年發電量213,400 GW 0.75%
如果想讓風力佔6% (反核認為核四只佔總發電量6%
需要多少根風車?請大家自己想想,臺灣的風力真的如此有搞頭嗎?

上面算這麼多,只是給大家一點點概念:

1.      臺灣雖然有很好的風場,但是吹的是冬天的東北季風。真正用電高峰期的夏天風量卻不是太小就是颱風。
2.      臺灣的電力不足是夏天的時候,裝很多風機只會提高備用容量,卻無法提升備轉容量(詳見 那些公民沒有告訴你的事(7)),夏天風機不會轉就是不發電。
3.      臺灣地小人稠,海邊也常有村落,大量蓋風機必定會造成影響。
4.      就算風機裝很多,還是要有相對應的燃氣電廠來應對突然全台沒風的情況。
5.      越大的風機間距就會越大,不要想說插大一點的風機就可以解決。
6.      臺灣也許可以朝離岸風機發展,但是是否會影響海洋生態?而且離岸風機的成本更高。
7.      至於屋頂小風機那種玩具,先不論發電量,光是颱風來就…..

引用資料:
吳正異 .時間:2014-7-17日(星期四)
Q:台灣夏季用電尖峰時,其白天&晚上是否會同時發生風力發電總輸出都非常小?
A:確實有發生~
pm13:40,用電3476.2萬瓩 =>風力輸出2.1萬瓩(其裝置之3.3%)
pm19:40,用電3304.9萬瓩 =>風力輸出1.4萬瓩(其裝置之2.2%)
註1: onshore風力總裝置容量62.82萬瓩
註2:晚上太陽能已睡覺












吳正異 今天7/15用電瞬間創下歷史新高,風電當時供電能力為4.6萬瓩,風電裝置容量為628.2MW=62.82萬瓩。當時的供電能力約為風力裝置容量7.32%。

4 則留言:

  1. 突然有種很愚蠢的想法,是否台灣能發明颱風專用風力機組?!
    先說,我自己的立場是,在有效取代核能前都不可減核!
    砲小一點,我很脆弱的喔><"

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    1. 颱風專用機組我想應該是材料的問題..錢砸下去應該沒有辦不到的(?)

      不過,颱風時大概多是夏天的用電低峰期..可能要看有沒有經濟價值

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    2. 對啊,颱風反而不會出現高溫,也不會有用電高峰;
      所以與其考慮颱風用機組,改發明超高效能蓄電裝置吧!

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    3. 怪獸電力公司的黃色電瓶?

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