火力發電優缺點解析，買天然氣發電真的划算嗎？

再生能源取之不盡用之不竭，零碳排又沒有PM2.5，大費周章燒煤幹嘛？ 會說簡單的，是因為沒有搞懂當代電力系統運作的底層邏輯。

火力發電方式及優缺點分析. 行動版選單按鈕 關於我們 找觀點 綠學院知識庫 碳中和 碳交易 再生能源憑證 電力交易 智慧電網 生質能 綠色帶路人的心底話 綠色創投幫幫忙 環保流言終結者 找知音 產業小聚 加入會員 找服務 找捷徑 找資金 找連結 綠色帶路人 綠色合作夥伴 綠色行銷夥伴 加速器團隊 聯絡我們 繁體中文 简体中文 English 2021.09.07 火力發電優缺點解析，買天然氣發電真的划算嗎？ 綠學院知識庫 　　格拉斯哥第26屆全球年度氣候峰會COP26上，印度在最後一刻反對使用「逐步淘汰」(phaseout)煤炭，堅持使用「逐步減少」(phasedown)煤炭，一字之差讓瑞士等多個國家不滿，但最終仍妥協，主席說，這是脆弱的勝利。

　　火力發電真的有那麼好？印度是腦子壞了嗎，煤那麼髒，大家都說不要再用，你還要用？ 　　棄煤不是很簡單嗎？再生能源取之不盡用之不竭，零碳排又沒有PM2.5，大費周章燒煤幹嘛？ 　　會說簡單的，是因為沒有搞懂當代電力系統運作的底層邏輯。

火力發電方式及優缺點分析 　　電力系統是一個超大的人體系統，做的事情簡單來說就是發電、輸配電和售電，簡稱發輸配售。

發電的電力有幾個來源，煤、石油、天然氣、核能、抽蓄水力、再生能源，選項並不多。

當代電力系統運作的底層邏輯，就是靠這幾個「球員」團隊合作，出事時要扛得住，一個都不能少。

我們先來看看煤、石油、天然氣這幾種火力發電的方式： （圖一）大潭火力發電廠氣輪機螺旋 圖片來源：臺灣電廠百年文史地圖   ·汽輪機組發電 　　將化石燃料的化學能透過燃燒反應產生熱能，於鍋爐爐內加熱爐水，使其生成為高溫、高壓之蒸汽，繼而推動汽機，使成為轉動的機械能，再透過發電機將機械能轉換成為電能。

·氣渦輪機發電 　　將天然氣或柴油噴入燃燒筒，與經過空壓機的高壓空氣混合燃燒，產生高溫高壓的燃氣推動氣渦輪機，帶動發電產生電能。

·複循環機組發電 　　組合氣渦輪機與汽輪機組而成的發電方式。

將氣渦輪機的高溫排氣，直接排入熱回收鍋爐，將爐水加熱產生蒸汽來推動汽機，再透過發電機將機械能轉換成為電能。

·柴油機發電 　　將重油或柴油直接送入柴油機的氣缸中壓縮燃燒，燃燒後生成高溫高壓的燃氣就會推動活塞作功，帶動連接轉軸的發電機轉動產生電能。

發電機具 優點 缺點 汽輪機組 燃料成本低、發電容量大 裝置成本高、啟動較慢 氣渦輪機 啟動能力快速 燃料成本高、效率較低 複循環機組 可獲得較高熱效率、低空氣污染物排放量，並可快速啟動 通常使用天然氣發電，也有燃燒輕油或重油的機組，但為了避免天然氣供應中斷導致不能發電，會將部份機組採雙燃料方式，也就是可燃氣或燃輕油，當然效率就要損失些許 柴油機 啟動能力快速 燃料成本高、效率低、發電容量小 （表一）火力發電方式優缺點分析 資料來源：台電 燃煤、燃油、燃氣三大火力發電球員是老屁股了，連同其他球員他們有四種值班的方式 　　煤、石油、天然氣取得容易，地下挖了就有，沒有很高的技術門檻，每個國家都可以做。

正因為如此，這三個球員是當代電力系統的老屁股了，他們擔任主力球員的時間已經超過百年。

　　因為技術及條件的許可，其它球員也陸陸續續加入，核能發電、水力發電，連同火力發電，大家團隊合作，扛起了電力系統。

每一種發電機組都有它的長處，也有它運轉的限制，根據這些球員的脾氣，在正常情況下，我們會將它們如此安排： ·基載機組 　　24小時可持續不斷發電的機組，一上場就可以打全場。

其實每一種球員都可以打全場24小時持續不斷發電，但重點是有些球員你要他打全場，合約開出天價你請不起（燃氣）。

如果你是一個球隊老闆，在預算考量下，你就會買便宜又好用的球員請他打全場，這種球員就是燃煤、核能。

·中載機組 　　一天中可以啟停的機組，有需要就叫他上場。

每種發電都有需要的喚醒時間，不是隨開隨用，也不是說關就可以馬上關。

不過還是有很快可以喚醒的、不必太多熱身就可以上場的球員，這麼好用收費高一點沒關係，這種球員就是燃氣的複循環機組。

·尖載機組 　　一天中可以數次啟停，且反應速度快的機組，有需要可快速上場。

這種球員就是燃油、燃氣、抽蓄水力機組。

·備轉機組 　　需要待機準備應急的機組，平時當板凳球員，有需要就叫他上場。

這種球員也是燃油、燃氣、抽蓄水力機組。

　　火力發電這三大主力球員工作如此吃重，要換掉他們談何容易，所以雖然會讓COP26的主席不開心，但考慮到不只電力的需求，還有窮困的人民冬天燃煤取暖的需求，你也會跟印度一樣，做出相同的選擇。

為了扛起再生能源，先請天然氣這個老屁股球員救援，卻發現事情不太對勁… 發電球員 發電占比 說明 火力發電 82% 其中燃煤最高，其次是燃氣，最後是燃油 核能 11% 　 再生能源 5% 太陽能約占40%，其次則是廢棄物發電23%、水力發電約20%、風力發電15%，以及生質能1% 抽蓄水力 1% 　 （表二）2020年臺灣發電結構 資料來源：台電   　　老屁股球員們本來已經培養出團隊默契，現在又新來一個再生能源，太陽能是一種間歇性能源(Intermittentenergy)，白天才有電，其他時間在睡覺，這使得白天時段傳統機組使不上力，有些機組只好解聯待機，但太陽能睡覺的時候用電需求還是在啊，這就是《能源高手的智慧電網商機攻略》中談到的鼎鼎大名的鴨子曲線。

　　為了處理鴨子曲線，於是就讓很快可以喚醒的、不必太多熱身就可以上場的球員，剛剛說的燃氣的複循環機組早上9:00解聯，下午3:00再併聯，然後讓抽蓄水力機組調整至白天時段抽水，其他時段發電，適應太陽能的作息時間。

　　當再生能源發電量大到影響電力系統一般調度的時候，為了讓綠電先行，補上用電需求，只好買更多燃氣的複循環機組，配合再生能源頻繁降載解聯、併聯升載或長時間持續低載運轉，讓它出手救援補太陽能睡覺之後的用電。

但如此一來就導致發電效率下降、產生更多的PM2.5和空氣污染，以及更多的碳排放。

　　這就成了環保裡最弔詭的一種悖論，我們以為使用綠能好乾淨，但用系統思考的角度來看，我們恐怕只是挖東牆補西牆。

火力發電在可預見的未來，仍將常伴我們左右 　　看到這裡，你可能會覺得那不要用天然氣發電總可以了吧，當然不是如此！不用煤、又不用天然氣，你以為你有很多球員可以用嗎？ 　　為了解決PM2.5和空氣污染，以及碳排放的問題，球隊老闆正在調整陣容名單，例如跟一些不會打球但可以投球的「救援投手」儲能或需量簽約、問核能這個基載機組能不能多扛一點。

只是做這些決定都不容易，需要出動你這位球隊老闆出來公投。

　　歸根究底，可用的球員不多，且出事了你需要他們來扛。

此事古難全，只能說世事難料，對人要更好。

　　看完這篇文章相信可以幫助你脫離一知半解，不再靠著吸收碎片化的知識或資訊，片面解讀火力發電。

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