我們時常可以聽到臺灣的電力專家與政府高官說再生能源非常不穩(wěn)定，不可以當基載(指可做為全年可負載使用)，因此臺灣需要仰賴核能發(fā)電。但同時，也看到國內外的新聞媒體說再生能源的投資金額再創(chuàng)高峰，世界各國的電力公司，其再生能源并網(wǎng)的設備容量(capacity factor)與發(fā)電量(generation)都創(chuàng)下歷史新高。兩者的資訊，顯然有矛盾之處。

這一系列的文章，準備向大家說明：綠色再生電力系統(tǒng)(green renewable power system)的新技術提高再生能源并網(wǎng)比例，電力系統(tǒng)依然強韌堅固。

完整的綠色再生電力系統(tǒng)包括六個部分：發(fā)電(Generation)、輸電(Transmission)、配電(Distribution)、用電(Utilization)、儲電(Storage)與電力調度(Power Dispatching)，接下來就讓我們從這六個環(huán)節(jié)逐一切入綠色再生電力系統(tǒng)。

技術突破是不愿?還是不能?

多數(shù)再生能源發(fā)電的確不穩(wěn)定，不符合基載電力的定義。基載電力需要低成本與平均穩(wěn)定的電力輸出。風力發(fā)電已經做到低成本的目標，在美國中部，風力發(fā)電的成本可以達到每度電 0.6 元新臺幣，遠遠低于核四的發(fā)電成本每度電2 元。

深層地熱發(fā)電與生質能發(fā)電已經達到穩(wěn)定的電力輸出，但是發(fā)電成本尚無法達到核電的低價。其中深層地熱技術的發(fā)展還處于早期階段，預估需要十年以上的時間，才有機會達到比核電還要低的成本。某些國家，生質能可以取得非常低成本的生質燃料，發(fā)展上已具優(yōu)勢。

全世界領導的電力公司實證(Dong Energy & ENERGINET.DK)，再生發(fā)電(Renewable Generation)的不穩(wěn)定已經有新的技術可以克服，因此他們逐漸提高風力發(fā)電并網(wǎng)的比例。丹麥的電力公司已經創(chuàng)下新的世界紀錄，一年當中有某幾天，夜間約一點左右的用電最低量的時候，全國電力可以 100% 由風力發(fā)電所供應，多余的電力，還可以透過電網(wǎng)，賣給其他國家使用。

長時間維持再生發(fā)電并網(wǎng)的高比例，我們卻從來沒有聽說過丹麥的電網(wǎng)崩潰，造成全國性電力系統(tǒng)瓦解的新聞。可見得技術上已經有解決的方法，只是臺電可能不了解，或者是沒有能力學習新的技術，或者是不愿意去做。以致于傳遞過時的電力系統(tǒng)資訊給民眾與政府決策單位，個人對此表示遺憾。

綠色再生電力系統(tǒng)認為基載電力并不重要，重要的是彈性平衡用電(負載)與發(fā)電。核能發(fā)電就像是《酷斯拉(Godzilla)》，龐大的身軀，不容易轉彎與移動，在這個講求彈性與變化的時代，正逐漸走向絕種的道路。

電力只是能源的一種

根據(jù) IEA 在 2012 年的研究，核能發(fā)電廠需要 15-24 小時才能夠完全供電，然而天然氣發(fā)電廠(OCGT)則不需一小時，常規(guī)的燃煤發(fā)電廠需要 2-6 小時，屬于再生電力的水力發(fā)電只需要 10 分鐘。彈性是再生電力的一大特色。風力發(fā)電如果太多，透過物聯(lián)網(wǎng)控制技術，可以讓風機停止發(fā)電，或者是透過智能電網(wǎng)技術，把多余的電力賣給其他國家，整個電網(wǎng)還是保持穩(wěn)定狀態(tài)。

許多人誤把能源與電力劃上等號。事實上，電力(Power)是能源(Energy)的一種，在國際能源總署(International Energy Agency，IEA)的定義里，初級能源包括煤炭、石油、天然氣、核能、水力、生質能、再生能源等七大類。其中，再生能源包括陸上風電、離岸風電、地熱發(fā)電、太陽(伏打)能、聚光太陽熱能(CSP)、洋流發(fā)電(Tidal Power)、波浪發(fā)電(Wave Power)與其他再生能源。初級能源能夠透過轉換成為更方便使用的二級能源，包括電力、精煉燃料(refined fuels)或合成燃料(synthetic fuels)。氫燃料、甲醇、乙醇一般則被視為二級能源。

能源的計算單位為 toe，也就是燃燒一噸石油所產生的能量(41.87 GJ)，亦相當于 10 G calorie(卡路里)或 11.63 MWh(千度電)。非再生能源(non-renewable energy)包括化石燃料(fossil fuel)與礦物燃料(mineral fuel)，前者包括煤炭、石油與天然氣，后者則是鈾燃料(Uranium)。

披著綠能外衣的怪獸

核能發(fā)電是一種低碳能源(low carbon energy)，但是否屬于綠色能源，迄今存在許多爭議。某些人認為，核廢料再處理之后用于發(fā)電，這種形式的新核電可以稱為綠能。反對者認為核廢料終究還是存在，不可能永無止境再生，且核災事故對于環(huán)境的影響廣大且深遠，因此核電不能算是綠能或永續(xù)能源(sustainable energy)。

維基百科定義綠色能源是對自然界最少污染的能源。根據(jù)這個定義，核能并不能算是綠能。污染應該包括發(fā)電中產生的污染(發(fā)電污染)，以及發(fā)電廠事故產生的污染(事故污染)。核能發(fā)電的事故污染，遠遠超過其他的再生能源，因此核電并不符合綠色能源的定義。

新時代的綠色再生電力系統(tǒng)，并不需要核能發(fā)電，也不需要常規(guī)的基載電力。依然可以提供成本低廉的綠色電價。使用風力預測系統(tǒng)，幫助某一時間的風電視為彈性基載電力使用，再來提高系統(tǒng)的綠色電力發(fā)電比重，監(jiān)控電力系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)技術，可以快速彈性調配電力，維持電網(wǎng)的穩(wěn)定。我們會在后面的文章，把這些概念說清楚、講明白。