全球最大太陽能發(fā)電計劃之一的伊萬帕(Ivanpah)計劃,自 2014 年上線之后因表現(xiàn)不如預(yù)期,面臨債務(wù)違約窘境,加州公共事業(yè)委員會(California Public Utilities Commission,CPUC)給予“緩刑”至 2016 年 7 月 31 日,限期改善發(fā)電產(chǎn)出,正當(dāng)伊萬帕計劃全力沖刺發(fā)電進(jìn)度時,2016 年 5 月 20 日又出了狀況,一座發(fā)電塔意外起火燃燒而停擺。
伊萬帕計畫工程師表示,整個計劃起步期遠(yuǎn)低于預(yù)期中發(fā)電能力的原因在于第一年遇上陰雨較多的年份,不僅直接降低了發(fā)電量,更嚴(yán)重的是讓工程團(tuán)隊(duì)失去診斷系統(tǒng)問題以及調(diào)整最佳化的先機(jī),導(dǎo)致第二年也因系統(tǒng)尚未能最佳化運(yùn)轉(zhuǎn)而效能不佳。
其中,效能失常的主要原因之一,其實(shí)只是一個很小的物理問題,伊萬帕計劃的發(fā)電原理是聚光在發(fā)電塔上的蒸汽鍋爐,煮沸水為蒸汽來推動蒸汽渦輪發(fā)電,傳統(tǒng)蒸汽鍋爐的體積相當(dāng)大,但為了能裝在高聳的發(fā)電塔上,伊萬帕的蒸汽鍋爐設(shè)計上縮小,蒸汽鍋爐都有設(shè)有安全措施,內(nèi)建的傳感器若偵測到水位過高,表示熱能不足供水沒有煮沸成蒸汽,有可能造成水淹過渦輪系統(tǒng)受損,此時就會緊急停機(jī),但是縮小過的伊萬帕蒸汽鍋爐,熱能差一丁點(diǎn)就會水位上下變化很大,導(dǎo)致系統(tǒng)一直緊急停機(jī),甚至在早上得花上 4 小時才能開機(jī),大為減少發(fā)電量。
伊萬帕工程師找到這個問題后,將傳感器的停機(jī)安全值上下范圍調(diào)寬,從原本上下 3 英吋,調(diào)寬為上下 11~12 英吋,就大大的改善了停機(jī)的情況,早上開機(jī)時間也縮短到只需要 25 分鐘,過去早上日照較低時只要一小片云飄過就會停機(jī)的情況也改善了,如今這種狀況已經(jīng)減少到每幾周才發(fā)生一次。
伊萬帕工程師也抱怨成為媒體焦點(diǎn)的不公,表示過去當(dāng)各種發(fā)電機(jī)的發(fā)展過程中,也都有一段跌跌撞撞的起步期,包括燃?xì)獍l(fā)電,最初跳機(jī)率高達(dá) 3~4 成,但是當(dāng)時媒體并沒有特別關(guān)注,日后隨著經(jīng)驗(yàn)累積與技術(shù)改善,現(xiàn)在燃?xì)獍l(fā)電已經(jīng)相當(dāng)可靠,達(dá) 97~98% 的妥善率。
面臨碳排放問題
不過伊萬帕工程師的抱怨恐怕站不住腳,過去燃?xì)鉁u輪是民間自己研發(fā),出了包賠錢也是股東的事,所以大眾不用太過關(guān)心,伊萬帕可是領(lǐng)了許多政府補(bǔ)貼,又是驚人的超大計劃,當(dāng)然會受到更多檢視,而且伊萬帕出的意外可真不少,就在好不容易交出 2016 年 2 月發(fā)電量較 2015 年同期成長 122% 的振奮成績單之后,2016 年 5 月 20 日又出了狀況。
伊萬帕用來聚光的 17.35 萬片反射鏡由電腦控制角度來將陽光聚焦至塔頂鍋爐,20 日時顯然這電腦系統(tǒng)出了點(diǎn)問題,有部分鏡片反光聚焦點(diǎn)過低,結(jié)果把發(fā)電塔本身給燒了,發(fā)電塔是真的起火燃燒,部分管線受損。目前運(yùn)營團(tuán)隊(duì)正在找尋故障發(fā)生的原因,若因此造成發(fā)電塔暫停運(yùn)轉(zhuǎn),那對急著趕上發(fā)電進(jìn)度的伊萬帕計劃來說真是火上加油。
不過,這點(diǎn)小火還只是伊萬帕面臨問題的最小的一個,伊萬帕還面臨著碳排放問題,以減碳為號召的伊萬帕聚光太陽能計劃,為何會有碳排放問題?這是因?yàn)槌块g需要以天然氣先預(yù)熱鍋爐,結(jié)果一年排放 4.6 萬噸二氧化碳,足以讓伊萬帕計劃得參與加州的碳排放管制計劃。
更根本的問題是成本,加州太平洋瓦斯電力公司(PG&E)每度電付給伊萬帕計劃 20 美分,相當(dāng)于新臺幣 6.535 元,同時美國太陽能電池發(fā)電成本則已經(jīng)降至 6 美分以下,約新臺幣 2 元,燃?xì)獍l(fā)電成本更只有 3.5 美分,約新臺幣 1.144 元,伊萬帕計劃相對于其他能源成本高出數(shù)倍,已經(jīng)成為大而無當(dāng)?shù)腻X坑。
起火事件讓伊萬帕計劃又蒙上了一層陰影,但這可能不會是最后一次。產(chǎn)業(yè)界指出,大型聚光式太陽能計劃規(guī)模浩大,以伊萬帕計劃來說,有 17.35 萬片鏡片都要隨時移動調(diào)整角度,可動元件多到數(shù)不清,這么龐大的系統(tǒng)當(dāng)然一定會出錯,大小故障意外對這么大的系統(tǒng)來說都是意料中的事而已。