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台灣的淨零難題,能靠「特斯拉以外的電動車」當解方?

綠能問題,不在於發電效率,而是發電量不均。太陽能、風力發電都不是能夠「隨傳隨到」的電力來源。 (來源:Dreamstime)
撰文者:Chen Kobe
摘要

1.達成淨零碳排最大的問題,在於綠能「不平均」。太陽能、風力等綠能主力,都仰賴自然資源,難以隨傳隨到,發電量過多時,更會造成電網過載,引發危險。

2.以歐洲經驗來看,德國與其他歐陸國家的電網配合,分享過剩電力;荷蘭則以能夠「雙向充電」的電動車充電樁,減少電網負載不平的問題。

3.電動車就像是巨型電池,1輛能夠雙向充電的電動車,其儲電量可以供應1戶台灣家庭5日用電所需。但要注意的是,台灣最暢銷電動車特斯拉,並不支援雙向充電功能。

在邁向「淨零碳排」的路上,有一個核心問題必須要解決:儲能。我們先釐清這個基本概念的思路,再來談電動車為何會成為其中的關鍵角色。

多數國家都同意必須要減碳,但人類社會已無法擺脫對電力的依賴,發展再生能源勢在必行,不過目前綠能的主力(太陽能及風力發電),都不是可以隨傳隨到的電力來源。綠能發電的問題不在效率,真正的問題在於「不平均」。以歐洲發展綠能最知名的德國來說,在發電高峰時,風力和太陽能產出的電力可滿足全國100%電力需求,這些乾淨的綠電並沒有「不夠」。

當風力與太陽能發電達到全國用電100%時,對電網其實非常危險,必須緊急降載火力電廠,避免電網過載,德國擁有歐陸其他國家的電網配合,可以分享過剩電力,但並非每個國家隨時都能吃下忽高忽低的額外電力,因此「儲能」就成為關鍵所在。

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如果能夠有足夠的電池系統,將發電高峰時的綠電儲存起來,留到離峰時間使用,就可以減少電網負載不平的問題。這件事已經很多地方在推動,上週夏威夷已經收到了156組特斯拉電池組Megapack,透過這個龐大的電池網,足以取代一整座燃煤電廠,成為主要的備援用電。

也有些國家將這個概念,動到了電動車身上。試想,1輛電動車載有鋰電池平均約80kWh,以台灣汽車保有量800萬輛來算,如果全部都改成純電車,就有6.4億度電。幾乎接近台灣每天的發電量(2020年,日均發電量7.6億度)。這麼巨大的電池,除了擺在車上等著被使用,還有什麼其他用處嗎?

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荷蘭的「淨零經驗」:電動車成為共享大電池

2021年開始,荷蘭的電動車銷售開始扶搖直上。值得注意的是,荷蘭跟一般人推薦的電動車理想使用情境相反,高達70%的荷蘭住宅沒有自己的停車位,當然也沒有充電樁,為什麼荷蘭人還願意買電動車呢?

荷蘭政府認為,電動車只是「減碳」目標的其中一個環節,從整體策略構思,他們歸納出荷蘭城市的3個特性:住家缺乏自有停車位、住家屋頂太陽能普及,冬天嚴寒又不想使用天然氣取暖,因而推廣只需要用電就能取暖的「熱泵系統」(heat pump)。

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這3個看似無關的特性,在一個政策主導之下,全都串聯在一起。荷蘭政府近年設立了「國家級智慧電網」架構,由政府規畫統一標準,帶頭建設公共充電樁,這些慢充公用充電樁,全部都配備「雙向充電」以及「智能充放電」功能,目前全國已有8.5萬支。

「既然家戶沒有車位跟充電樁,表示晚上大家都要把車停在公共停車格,如果他們都接上公用充電樁,就等於連上電網。」歐盟汽車電動化協會副主席暨荷蘭國家智慧充電基礎建設中心資訊長Baerte de Brey指出,荷蘭目前朝向「停車即充電」的方向努力,用意就在讓電動車電池,成為全國智慧電網的一環。

在這個架構下,白天過剩的綠能發電,將會用來替電動車電池充電,而夜間供電不足時,電動車電池就可以回充電量給家戶的熱泵系統使用。而且,這將能夠活用家戶屋頂太陽能的發電,自己發電替自己的車充電,同時也替晚上的用電做準備。

目前,荷蘭銷售的新車中,有3分之1是電動車,油電車加上純電車銷量則高達新車市占一半。全國總保有車輛之中,純電車占比也上升到5%。預計在2025年,就能完成全國公車電動化,搭配國家帶頭擴充基礎建設,雖然路途還很遙遠,但他們已經走上全面減碳,甚至清零的道路。

電動車:綠能發展的重要工具

荷蘭的經驗揭露一個重要的訊息:並非自己家有充電樁才適合電動車,每個國家都有不同的環境條件,如何順應所需才是制定政策時的關鍵。像美國的住家,幾乎都以自有停車格和充電樁為主,去年德州暴風雪時,能夠雙向充電的福特F-150油電卡車,就成了家庭度過停電的最佳幫手。

別小看1輛車的儲電量,台灣家戶夏季平均每日用電約14度,以1輛可以雙向充電的電動車約70kWh電池來看,足以支撐1個家庭平均5天的用電。如果購買專門的儲能設備當做緊急供電,每度電的成本高達300美元,要達到跟1輛車相同的電量,就需要2.1萬美元,相當於新台幣60萬元。別忘了,在太平時期,你可沒辦法把這顆備用電池開出門。

同樣的概念也適用於公共機關和企業廠辦,即使工廠或辦公大樓裝設了大量的太陽能電板,但留不住的電只是浪費。這時如果能有儲能裝置調節,就可以大幅降低企業的整體碳排放。如果暫時不想花大錢購置儲能電池,或許設置支援雙向充電的公用充電樁,善加利用電動車電池,也是一個解決方案。

電動車絕對可以成為未來發展綠能時,平衡電網的重要工具,但如果政府沒有拿出一個具體的架構,這個理想也只能空談。舉例來說,台灣最暢銷的電動車特斯拉,就不支援雙向充電功能,而荷蘭今年熱銷的電動車款式中,特斯拉還落後於Skoda、Kia、Audi跟Volkswagen。當然,雙向充電或許不是影響銷量的主因,政府補助資格、基礎建設的影響也很巨大。

但在台灣基礎充電設施還不普遍的情況下,擁有大量自建快速充電站的特斯拉,可以說是占盡優勢。弔詭的是,即使全台灣到處都是特斯拉的充電站,甚至路上所有車輛都變成特斯拉電動車,對儲能卻是一點幫助都沒有,因為它的電力不能回充給電網。

因此台灣政府在推動淨零碳排及再生能源時,務必要將電動車的充電規格和基礎建設權力掌握在手上,如此才能獲得更大的電力彈性空間,也才能建設更多綠能發電來減少碳排放,台灣企業也才能購得更多綠電,爭取打入美國、歐洲頂尖企業供應鏈的機會。

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*本文獲「科技新報」授權轉載,原文:電動車能成為儲能的靈魂角色嗎?

責任編輯:李頤欣
核稿編輯:易佳蓉

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