北德風力發電過剩氾濫成災,竟付錢讓鄰國風場停機以便出口電力

作者 | 發布日期 2020 年 04 月 10 日 8:00 | 分類 能源科技 , 電力儲存 , 風力 Telegram share ! follow us in feedly


德國是歐洲綠能發展的領頭羊,不過在快速衝刺綠能發電容量同時,相對應的電網輸配能量及其他配套措施卻沒有跟上,當北德氣候條件佳,風能帶來大量電力時,卻導致調度困難,問題甚至透過跨國電網連結外溢到鄰國。

德國的用電需求中心在南德,然而風能資源卻主要位於北德,積極衝刺綠能的過程中,由於陸上風能成本下降速度起步較太陽能快,因此陸上風能快速擴張,加上離岸風能跟進,德國國離岸風能於 2019 年共發出 2,000 萬度電,氣候條件配合下,2019 年德國電力有 43% 都來自可再生能源,其中風能居功厥偉。

但是,德國的電網輸配骨幹卻並未隨之更新,導致難以「北電南送」,北德電力嚴重過剩,一年內多次造成批發電價變成負數,多餘電力只能輸送到鄰國,偏偏鄰國的風能資源也很豐沛,且氣候條件好的時候,鄰國也一起好,於是發電過剩問題外溢到鄰國。

掌管荷蘭與德國一大部分電網的 TenneT,2019 年陸上風能購電達 202 億度,足以供電 600 萬戶家庭,然而卻因電網輸配基礎設施容量不足,一大部分都無法輸送給德國用戶,發電高峰時,只能輸電出口到荷蘭、丹麥、波蘭及其他國家。

2020 年 1 月時,TenneT 表示 12 個德國北海離岸電網連結,已輸電超過 7 吉瓦容量,超過聯邦政府原本 6.5 吉瓦目標。為了不要讓跨國輸配線路過載,德國安裝相位角調節變壓器以便必要時阻擋流量,除了這種粗暴的方式,德國為了讓電力順利出國,甚至付錢給鄰國風場,讓它們停機,以便自己的電力輸送過去,藉此保持國內低棄風率。德國雖然 2019 年第三季風能發電量較 2018 年成長 16%,棄風率卻仍保持 1.6% 低檔。

2015 年丹麥風場就擔任過調節角色,2018 年丹麥西部風場棄風 12 萬度電力,相當於該區域 5.7% 用電,也正是為了讓德國把多餘電力輸過來。丹麥人發現,當氣候條件佳、風能資源最好的時候,丹麥的風機卻沒有在運轉,這是因為德國人付錢讓丹麥風機停機。發展綠能到付錢要別人不發電,如此浪費能源,這整件事既諷刺又尷尬。

問題癥結在於德國忙著達到綠能發電容量目標,只顧發電端,卻沒能對輸配網路有相對應配置,若德國同時強化國內輸配骨幹,北德的電力可輸送到主要用電的南德工業中心,自然不會有電力過剩問題,現在卻是明明南德要用電,北德的多餘電力卻還要付錢送給別人用。

浪費電是因環保與平權的左派價值

當然,德國並非不知道要建設輸配網路,但在環保意識高漲的德國,要建立電力輸配線,困難重重,在居民的壓力下,線路甚至必須全面地下化,不僅成本暴增,工期也延長,來不及跟上北德風能發展。

德國還可以實行另一個策略,既然輸配線路建設受阻礙,那麼吸引用電大戶遷到北德也是解決方案之一,那就是使北德有差異電價,電價比其他地區便宜,以市場趨力吸引用電大戶往北遷。不過儘管批發電價有高有低,但零售電價方面,德國認為為了公平正義,應該一視同仁,於是此路不通。

在環保與平權的左派價值作祟下,德國兩個解決北德電力過剩的最直接方案政治上都無法進行,風能在政策保護下又必須優先採用,不能要求本國風機大量棄風,結果就是不僅自己電力過剩,還外溢到鄰國,導致付錢給鄰國、讓鄰國風機停機的天下奇觀。

這也難怪德國會想出狗急跳牆的方案:既然電力過剩時還要付錢給別人用電,不如直接浪費,因此德國想到拿這些過剩電力來電解水製氫,貯存氫,之後供應氫燃料電池車,或以氫燃料電池在需要用電時發電。

有基本化學常識的人都會質疑:電解水產氫的能源效率僅 50%~80%,氫燃料電池發電的能源轉換率則在 40%~60%,沒事把電拿來電解水再用氫燃料電池發電,一來一往,能源損耗相當可觀,無端損失,如此浪費,所為何來?

只要了解德國因為政治與政策等非經濟因素自找麻煩,產生的逼不得已困境,就能理解過剩電力不知何處去甚至變成「負資產」,與其還要付錢給別人用電,乾脆拿來平白損失的邏輯。這也是所謂的綠能氫(以綠能發電電解水製造的氫),只有在北德與鄰國划算,其他地方都不可行的根本原因。

(首圖來源:TenneT