【台灣】【工業】台灣能源供應的未來

我的文章在大陸並不受媒體審查單位的青睞。

現在《觀察者網》決定把我的文章主要發表在《觀察員區》。因爲在付費墻之後，比較方便維持我直白的風格。

不過既然是付費區，就不能在別處先行或同時發表。此後《觀察者網》計劃刊登的文章，我在博客會禮讓一周，期間會提供鏈接（在這裏https://member.guancha.cn/post/view?id=900），讓有觀察員賬戶的讀者可以立即閲讀。其他讀者，請耐心等待。

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四年前，台灣的電力供應在幾代民粹政府的多年忽視和管理不善之後，終於明顯地捉襟見肘，成爲民衆生活和工業發展的一大障礙。當臺積電公開宣佈計劃自行在新竹建設發電廠時，我在《台灣經濟的最後支柱》一文中預測，這純粹只是為了到大陸建廠預埋伏筆，以避免日後輿論的抨擊。文章寫完不到四個月，臺積電果然將第四座12寸晶圓廠建設在南京，自建電廠的事也沒有再提過。

蔡英文上臺之後，完全掌控立法院，對任何花大錢的事都興致勃勃。一般民衆只注意到她那個要花8000多億元新臺幣在鐵軌交通上的“前瞻”計劃，其實在電力供應方面，僅僅是風電一項，她就準備在2030年之前，花費10000億新臺幣。你們沒有看錯，這裏有四個零。

但是雖然風電早在2015年馬英九的任期内就開始示範工程，當時的技術不成熟，組織（亦即台灣本地土豪為了圍標政府項目而特別設立的總包商公司）也不存在，所以從批准到建成有5-6年的延遲。爲了解決火燒眉毛的電力短缺問題，除了暫緩核電的退役之外，還必須新建火電厰。然而煤電污染恰是社會和人命成本最高的發電方式，所以只好選擇天然氣。

上圖是世界歷史上各種不同發電方法每十億度電（TWh）所傷害的人命，由上至下分別是褐煤、普通煤、重油、生物燃料、天然氣和核電；“愛”沒有被列入其中，可能是因爲其净人命損失是太大的負值。

天然氣的主要成分是甲烷（Methane），它的燃燒很完全，基本不產生霧霾，而且因爲每一個碳原子對應著四個氫原子，它所產生的二氧化碳比例是所有火力電厰中最低。原本天然氣不普及，原因在於它比較貴，而且需要特殊的運輸和冷藏設備，但是在過去十多年，一方面美國的頁岩氣大量進入世界市場，另一方面傳統的供應國也終於投資建設了所需的基礎設施，世界各國的新火電廠開始普遍采用天然氣。例如日本在福島核災之後，關閉了所有核電站，就只能改用天然氣。

但是其實天然氣對全球暖化是非常不利的。這是因爲甲烷本身的溫室效應比二氧化碳強84倍，在開采、運輸、儲藏和消費的過程中，都會有部分甲烷直接揮發到大氣之中，所以天然氣並不是解決全球暖化的好方法。

講到甲烷的溫室效應，這裏提一個題外話：在十幾年前，英美媒體討論全球暖化，算的都是“等效二氧化碳”，也就是包括甲烷的貢獻。但後來有一天，雖然甲烷排放的增速比二氧化碳還高，卻忽然一夕之間，全都改成只算後者。那個轉捩點在於中國的二氧化碳總排放量超過了美國，爲了能説出“中國是世界最大污染國”那句話，他們必須改用不同的標尺。實際上，甲烷排放有兩大來源，一個是牛反芻後胃腸内發酵所產生的排氣，另一個是開采天然氣時的泄露損失，美國在這兩方面都排名前列。如果繼續算入甲烷的貢獻，英美媒體就無法完成他們對民衆的仇中洗腦任務；至於中國人口比美國高4倍的事實，就更不用指望他們會主動提起。

言歸正傳。天然氣發電使用的是燃氣輪機（Gas Turbine），我在今年一月上《八方論壇》解釋孟晚舟事件背後真相的時候，曾經順便提到，根據美國司法部的文件，Alstom在馬英九任内賣燃氣輪機給台灣時，也付了回扣。既然台灣當局的政風並沒有什麽整頓，我們可以簡單推論台灣新建的燃氣輪機，和下面要談的風力輪機（Wind Turbine）也都會有回扣的成分。

蔡英文批准要建的天然氣發電站中，最大的在臺中火電廠，有兩個機組，總發電量是0.26GW，還不到台灣總需求的1%。這裏的問題還是在於運輸和儲存上的困難：不但必須靠近海港，港塢本身必須有專門接收天然氣的設備，然後還要有專用管道送到發電站。總之，天然氣火電廠並不容易建。台灣目前的缺電量是10%左右，考慮到未來10年的需求增長，以及老舊煤電站和核電反應爐將被退役，所需的新裝機量高達40%，亦即12GW，這顯然不是天然氣能滿足的。

還好在新能源這件事上，台灣的時運實在不錯，不但全球天然氣供應的興起剛好可以暫時彌補空缺，在必須另找11GW的清潔能源的未來十年中，台灣唯一有天然資源的項目，技術也正好成熟，價錢降到合理的地步。這裏我指的是海上風電。

台灣地狹人稠，陰雨天多，光伏和陸上風電都不對頭，但是台灣海峽水淺風强，恰是適合海上風電的環境。剛好過去幾年，同樣臨近淺海（北海）的英國已經大幅投資，頭一個吃螃蟹，把海上風電的單位價錢以每兩年降低一半的速率，壓到許多國家都可以接受的地步。台灣政權裏，還是有理性的技術官僚，在政策上做出了最佳的選擇。

上圖是幾個主要國家計劃中的海上風電發電量；台灣目前的規劃，基本和日本（深藍綫）相同，不過台灣的行政效率下降得太快，很可能會有一系列的延誤。

和光伏不同，中國的風電工業還落後世界先進水平半代，所以在海外並沒有太大的競爭力，中國以外大部分的裝機量，是由丹麥廠商獨占，美國的GE和德國的Siemens則提供其核心部件，亦即風力輪機。今年歐美最新推出的機種是12MW的輪機，然後中方宣佈了10MW和8MW的機型。

台灣目前已經裝機聯網的海上風電，只有不到0.4GW，叫做Formosa 1。2020-2025年間的Formosa 2和2025-2030年的Formosa 3，將使用8MW的新機型，總發電量各有5.5GW。不過我覺得風電的技術還在日新月異地改進之中，五年後必然可以換用更大的風力輪機，所以Formosa 3應該會有可觀的擴展空間。現在的主要問題，是政治扯皮，幕後的利益分配談不攏的話，延誤在所難免，尤其如果政權更迭，那麽在10000億臺幣的總預算（Formosa 3剛剛於今年發包定案，總包商居然換了，這其中必有不足爲外人道的内幕）中發現弊案，幾乎是可以確定的事。

我雖然不熱衷於討論台灣的政黨鬥爭，既然談到政權更迭的話題，就順便評論一下有關蔡英文畢業論文的事（我原本說讀者可以在留言欄討論這個話題，但是第一個留言就提醒我，這種話題特別容易吸引非理性的討論；和沒有邏輯能力的人對話，是非常痛苦的事，所以還是省了，這方面的留言討論一律禁止）。從LSE和蔡英文團隊的反應來看，我覺得很明顯的，她的確拿到了文憑（當然，並不一定是凴本事的），之所以遮遮掩掩，是論文抄襲太多，或者有其他類似的嚴重問題，不能讓外人獲得任何版本。國民黨居然對這個天上掉下來的餡餅棄而不顧，真又是一個現代奇觀。

【後註一】今天（2020年七月8日）消息傳出，臺積電和丹麥的Ørsted（世界最大的海上風電供應商）簽約（參見https://www.taiwannews.com.tw/en/news/3962736），將從2025年開始，向彰化外海的風電群購買20年0.92GW的電力。這對台灣電力供應的緊張情勢有緩解的作用。