研究报告
吸取丹麦经验,明尼苏达计划跨国电力“风水”结合
2013-12-23   | 编辑:barney   |    458 浏览人次

在欧洲,挪威由于拥有大量的水力发电水库,被称为「欧洲电池」,挪威几乎全数用电都由这些水力发电设施供应,因此成为周边国家的巨大调节枢钮,尤其是近年来丹麦大力推动风力发电,挪威更成为关键。

据《科技新报》消息,在 2013 年,丹麦有 90 个小时,风力发电供给超过丹麦全部的用电量,超过的部分就是由挪威吸收,而事实上,全年丹麦的风力发电总发电量中,不只是这 90 小时超过 100% 的部分送到挪威,而是总共有 4 成的发电量都由挪威吸收。

这是因为当丹麦的风力发电量上升,导致电力过剩时,原本应该先以减少火力发电来应对,但是丹麦的火力发电来源有超过 6 成是汽电共生,工厂开工时不可能因为全国电力过剩就停工,还是会继续汽电共生发电,因此,丹麦的多余电力就传输到挪威,挪威则相对应的停止水力发电,把能源以水的位能的方式储存在水库中。

如今,丹麦经验有可能扩散到美国与加拿大。美国明尼苏达州位于美加边界,明尼苏达电力公司(Minnesota Power)研究丹麦与挪威为主的北欧电网经营状况,其执行副总裁戴夫‧麦米兰(Dave McMillan)认为「风水」结合,是可再生能源的「圣杯」。

明尼苏达州也得天独厚,跟丹麦一样,有庞大的风能潜力,据摩根史坦利北美电力电网与洁净能源资产研究部(North American Equity Research for Power & Utilities and Clean Energy)总裁 Stephen Byrd 指出,由于风力发电近年来新技术发展大为降低成本,美国中西部的人工与建设成本相对于美国其他地区也较低,美国中西部风力发电的采购价已经低到美度电 2.5 美分,相当于新台币约 0.74元 的不可思议低价。

当然,这个合约价还必须考量美国对风能有每度电 2.2 美分的 10 年产品税赋抵减(Production Tax Credit, PTC)补贴,但加回 2.2 美分之后,每度电 4.7 美分,折合新台币还是只有 1.4 块钱。

这个低价也有部分原因来自于风力发电的特质,由于风力发电的特性是固定成本为主,变动成本极低,因此风电在电力过剩时可以用更低的单位售价与火力发电方式竞争,不仅变动成本为主的火力发电因此吃瘪,核能虽然也属于变动成本较低的发电方式,但还是有燃料与安全维护成本,变动成本仍不敌风力发电的几近于零,因此在市场竞争下,美国电力公司往往优先使用风电,以提高利润,使得美国中西部风力发电的容量系数甚至可超过 50%,进一步分担了固定成本,而使风电单位价格更为便宜。

摩根史坦利的 Stephen Byrd 表示,虽然美国天然气现在价格相当低,但是燃气发电每度电的变动成本仍要 3 美分,若加上固定成本摊提,每度电发电成本约要6美纷,可说在美国中西部,风电已打败燃气,而燃煤发电的变动成本则在 2 到 2.5 美分之间,可说风电也已经打败燃煤。不过 Stephen Byrd 指出中西部的情况并不能套用到美国全国。

对于位于美国中西部北端的明尼苏达州而言,风电的发展,有助于明尼苏达电力公司从目前8成燃煤,改进到三分之一可再生,三分之一燃气,三分之一燃煤的减碳目标。

而明尼苏达州的北界,就是水力资源丰富的加拿大,因此明尼苏达电力公司视丹麦模式为「圣杯」也就不难想像。

在明尼苏达电力公司的计画中,担任挪威的角色的,是加拿大马尼托巴水电公司(Manitoba Hydro),它拥有 15 座大型水库,明尼苏达电力公司计划建立大北方电力输配线(Great Northern Transmission Line),跨国连结双方,然后就能以丹麦模式「风水」结合。这个大胆的计划为明尼苏达电力公司赢得今年的年度风能计划大奖。

但是这个计划也面临许多反对声浪。

首先,在分布式能源的思潮下,大北方电力输配线计划却不折不扣是一个传统大型集中式电力系统思维下的产物,而输配线路所经之处,必定面临高耸电塔破坏景观与安全疑虑的反对声浪,或是输配线一旦遭到天灾或人为破坏,可能造成大跳电的后果。而输配线要绕过湖泊,本身到底要经过哪条路线,也是个问题。

另一方面,加拿大虽然水力资源丰富,但也并非无限,当明尼苏达州大举开发风能以后,加拿大的水力资源能支援到什么程度,也尚待考验。

无论如何,「风水」结合的大胆计划,或许并不是可再生能源的终极圣杯,但是仍反应出各种技术进步下,新的可能性不断诞生的情况,目前在能源界,像这样的大胆计划,正如百花齐放,因应不同地区的需求,产生不同的解决方案。

 
标签:风力发电
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