沃旭在英國 174 座風機大型離岸發電計畫上線,再度激起離岸風能取代核能討論

作者 | 發布日期 2019 年 03 月 15 日 8:15 | 分類 核能 , 能源科技 , 風力 follow us in feedly

丹麥能源大廠沃旭(Ørsted)在台灣意外成為離岸風能政治風暴的中心,不過在全球仍繼續發展離岸風能,在日本市場與東京電力合作,在英國,2019 年 2 月沃旭宣布角海一號(Hornsea One)離岸風場開始供電。角海一號開始供電是否能彌補英國數個核電廠計畫最終停擺的電力缺口,再度引起離岸風能是否能淘汰核能的辯論。



角海一號風場總面積 157 平方英里,超過丹佛市大小,共有 174 架離岸風機,每架規模 7 百萬瓦起跳,總最高發電容量達 1.2 吉瓦(gigawatt),成為全球最大離岸風場;先前全球最大規模離岸風場也是沃旭旗下,位於英國愛爾蘭海的沃爾尼島外海風場(Walney Extension),2018 年 9 月上線,最大發電容量 659 百萬瓦(megawatt)。角海一號可說讓沃爾尼島外海風場小巫見大巫,而沃旭還在規劃更大規模的離岸風場──角海二號(Hornsea Two),規模將達 1.8 吉瓦。

英國的核電廠計畫不斷停擺,2018 年 11 月東芝宣布放棄坎布里亞郡的摩爾賽(Moorside)核電廠新建計畫。該廠原本由 NuGen 開發,東芝於 2013 年時自西班牙能源大廠伊比德羅拉(Iberdrola)買下 NuGen 50% 股權,摩爾賽核電廠計畫名目發電容量 3.8 吉瓦,採用東芝購併的西屋的 AP1000 反應爐,2017 年 3 月時通過英國政府審核,然而 NuGen 另一大股東恩基(Engie)在 2018 年 7 月行使合約權利,要東芝吃下 NuGen 股權,使東芝「公親變事主」,東芝本來找上韓國電力公司,希望能拋掉這燙手山芋,結果韓國電力公司也不願接手,東芝於是宣布退出英國核能市場以停損。

日立在英國的核能子公司地平線核能(Horizon Nuclear Power)的威爾法新建核電廠計畫也同樣停擺,311 事件後對核能安全要求提升,使成本大增,日立為了經費來源不斷與英國政府協商,2018 年 12 月,日立宣布因找不到投資人而暫停計畫,宣布後,日立股價還應聲大漲,因為市場認為核電廠計畫將是拖垮日立的錢坑。

這兩個核電計畫停擺後,英國因國家戰略因素仍須保持至少一個新建核電廠案,結果是不得不繼續支持已成為錢坑的欣克利 C 核電廠計畫。該廠取得 35 年通貨膨脹調整的固定收購價補貼,每度電以 2012 年通膨標準為 0.0925 英鎊,依目前通膨標準則為 0.12 英鎊,以目前匯率換算相當於每度電 4.8 元新台幣,由於可再生能源價格節節下降,連過去相對昂貴的離岸風能都已經降到這個水準以下,讓核能的經濟性受到嚴重質疑。

離岸風能的「不穩定」因素有方法可解

英國商務能源及與產業發展大臣格雷格‧克拉克(Greg Clark)在 2019 年 2 月向國會報告時指出,近年來能源市場的經濟面有極大變化,可再生能源例如離岸風能的成本快速下降,但是新核電廠則否,這使得民間資本投資核能的意願來到有史以來最低,即使英國政府提出高額補貼,願意政府入股,並提供融資以及電力保價收購,都無法吸引廠商。

東芝與日立退出,兩個計畫原本預定供應英國 15% 電力,取代基載燃煤發電廠,如今這個減碳缺口該如何解決?沃旭躍躍欲試,執行長亨利‧保羅森(Henrik Poulsen)表示,如果核能的角色比原本預期更少,相信那就是離岸風能崛起的時機。

英國目前風能占發電量比最高紀錄已到 36%,若是繼續增加這種所謂「不穩定」的能源,不會造成電力調度管理的困難嗎?這個問題是不了解離岸風能特性與風力發電技術發展下的過時疑問。陸上風力會受地形干擾影響,產生所謂不穩定性,離岸風力遠比陸上風力更穩定,因而有「準基載」的說法;另一方面,風力發電機尺寸提升,讓發電能力更穩定,尤其是離岸風能往往採用更大的風機。

2017 年,英國離岸風能的容量因數,即實際發電量達到名目發電容量乘以總發電時間的比例,從約 30% 提升到 40%,主因就是風機規模擴大,而越新的風場,採用越大的風機,發電也就更穩定,容量因數也越高,估計角海二號若完工,容量因數將達 60%。

核電廠一般認為可持續運轉,但是容量因數也不是百分之百,因為需要停機歲修。在美國,核電廠容量因數平均約 90%,然而若是管理維護不當,發生意外跳機等事件,容量因數就會更下降,世界核能協會數據指出,英國核電廠在 2017 年容量因數僅 82%,英國反核團體則稱這個數據還是高估。

英國核電廠之所以容量因數偏低,來自採用多種不同型的反應爐,造成學習曲線遲緩問題,核電廠管理不當時容量因數可遠低於預期。美國能源資訊局(EIA)資料顯示,美國核電廠雖然現在容量因數平均高達九成,但是新建時期曾經低到僅有六成。英國反核團體認為,由於英國老是採用未受實際運轉考驗的新式反應爐,核電廠完工上線後將意外頻仍,穩定性堪憂,容量因數也將很難看。

同樣六成容量因數,相較於核電廠跳機讓人措手不及,離岸風能的「不穩定」則可以靠氣象預測事先知情,並提早開始應變,更大的風機與更先進的管理技術,讓新離岸風場的穩定性遠高於舊風場,結果是,當英國核能規劃發生缺口,離岸風能將以更好的營運效能,以及相對低的價格、更加的運用彈性,來填補核能的空缺,甚至進一步取代核能。

沃旭於 2019 年 1 月宣布與日本東京電力簽下合作備忘錄,也是出自同一個趨勢考量,東京電力即是 311 事件的罪魁禍首,對核能的代價冷暖自知,姑且不論事故造成的天價損失風險,311 後核能諸多提升安全的措施,讓成本激增,雖然日本仍計劃重新啟用舊核電廠,但對新建核電廠已經興趣缺缺,更別說日本大眾如今十分反核,如此一來,新增電力需求該如何填補,日本與英國一樣想到離岸風能。

儘管離岸風能在台灣因為種種原因陷入停擺,但台灣市場不會影響全球的發展腳步,核能在經濟上失敗、資金不願投入的情況下日暮途窮,離岸風能則技術進步快速、成本節節下降,如今開始搶食核能停擺留下的空缺,未來更可能進一步全面淘汰核能。只剩下核子武力大國因為軍事需求,需保留至少一兩座核電廠運作,當作核能時代的最終標本。

(首圖來源:shutterstock)

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