太陽能 vs 離岸風電容量因數大對決|一樣裝置容量,發電量差多少?


閱讀時間:約 6 分鐘
適合對象:國小三~六年級學童+陪讀家長

海洋電力學校的操場上,葉羊海蛞蝓和中華白海豚吵了起來;葉羊海蛞蝓背上長滿綠色葉片,頭頂有兩隻圓圓的小角,全身散發黃綠色光暈;中華白海豚粉白發亮,頭頂戴著一頂銀色的三葉風機扇葉帽。兩個同學都說:「我裝的機器跟你一樣大!」可是月底一算,發的電卻差了一大截,一樣大的機器,怎麼會發不一樣多的電?電鱝老師推了推黑框眼鏡,在黑板上寫下今天的主題,原來答案,藏在「打工」裡。


📖 圖文故事:薪水單大對決

葉羊海蛞蝓和中華白海豚打賭,這個月誰發的電比較多,兩隻的機器明明一樣大,結果卻讓葉羊海蛞蝓看傻了眼……

第1頁:一樣大的機器 葉羊海蛞蝓和中華白海豚在操場上互不服氣:「我機器跟你一樣大,這個月看我發比較多!」兩台機器的「時薪」明明一樣,月底誰領得多呢?


第2頁:只上白天班 一片烏雲飄過來,葉羊海蛞蝓背上的光暈「唰」地熄掉一半:「咦?烏雲一來,我的光就熄一半…」太陽下山後,牠更是直接縮起來睡覺,太陽光電天生只上白天班。


第3頁:日夜都可能輪班 秋冬的東北季風呼嘯而來,中華白海豚頭頂的扇葉帽瘋狂旋轉,電鱝老師點破關鍵:「重點不是機器多大,是它上多久的班。」


第4頁:月薪算給你看 海龜助教舉起計算機,螢幕上是大大的「×3」:「算出來了,風電是太陽能的 3 倍!」葉羊海蛞蝓看著數字,眼睛都圓了。


第5頁:時薪不等於月薪 電鱝老師留下今天的重點:「機器大小是時薪,發電量才是月薪。」葉羊海蛞蝓終於懂了,不是機器不夠大,是上班時間不夠多。

⚡ 正文開始:電力爸爸詳細解說

一、時薪一樣,月薪不一定一樣

先別急著講電,我們來說打工。時薪,就是「一個小時最多能賺多少錢」,可是月底領多少,不能只看時薪,還要看你「有沒有真的去上班」。一個時薪很高、但一個月只上兩天班的人,領到的錢,可能還比不上時薪普通、天天報到的人。

機器發電也是這樣,機器也有「時薪」:一個小時最多能發多少電,這叫裝置容量;葉羊海蛞蝓和中華白海豚的裝置容量一樣大,就像兩個人時薪一樣,但真正發了多少電,還要看它們「上了多久的班」。

📓 電力爸爸筆記
  • 裝置容量,就是機器全力運轉時「一小時最多發多少電」,是它的上限,不是它真的一直在發這麼多。
  • 上限一樣大,不代表結果一樣多,關鍵在「有沒有在工作」。

二、葉羊海蛞蝓只上白天班

那葉羊海蛞蝓上多久的班呢?葉羊海蛞蝓背上的葉片,就是牠的太陽能板,有太陽才會發電;太陽一出來,葉片閃閃發亮、光暈變得好大好亮;可是一片烏雲飄過來,光暈「唰」地熄掉一半;到了晚上沒有太陽,葉羊海蛞蝓乾脆縮起來睡覺,完全不上班。

所以葉羊海蛞蝓等於只上「白天班」,而且還要天氣好才開工。政府在估算再生能源一年能發多少電時,幫太陽光電定的參數大約是每瓩一年 1,250 度,換算成容量因數大約是 14%[5]——怎麼算的?就是拿 1,250 除以一年的總時數 8,760 小時,等於 14.3%(你也可以想成:一年之中,太陽能大約只有 1,250 個小時是「全力發電」的)。實際上各地還會不一樣,南部太陽多就高一點,北部多雨就低一些[1][2]

📓 電力爸爸筆記
  • 太陽光電是「間歇性」的,不是壞掉,是天生只有白天、晴天才發得出電。
  • 「真正在發電的時間比例」,電力上叫容量因數(還記得上次核能和燃油那篇怎麼算嗎?公式一樣,延伸閱讀:《核二核三重啟能發多少電?》)。
  • 葉羊海蛞蝓裝再多葉片,也叫不出晚上的太陽,這就是為什麼「裝越多」不等於「一直有電」。

三、中華白海豚日夜都可能輪班

換中華白海豚上場,中華白海豚頭頂的扇葉帽,轉得越快就發越多電,扇葉帽的轉速,就是風的大小。風不像太陽只有白天有,海上白天吹、晚上也可能吹,尤其一到秋冬,強勁的東北季風呼嘯而來,中華白海豚頭頂的扇葉帽瘋狂旋轉,銀色葉片快得幾乎看不清楚。臺灣的風電,光是秋冬那幾個月(十月到隔年三月),發的電就佔了一整年的七成左右[4],夏天反而風最小、發得最少。

所以中華白海豚不是只上白天班,牠日夜都可能被叫來輪班,秋冬更是牠的旺季;同樣一個月,牠「真正上班的時間」,就比只能上白天班的葉羊海蛞蝓多了不少。

📓 電力爸爸筆記
  • 離岸風電有季節性:臺灣秋冬東北季風強,是風電最會發電的時候;夏天風小,就發得少[4]
  • 風電日夜都可能發電,所以它的容量因數,通常比只有白天的太陽能高。
  • 注意:這不代表風電「比較穩」,風一樣說停就停,只是「上班機會」比太陽多。

四、海龜助教算月薪

光說葉羊海蛞蝓上班比較少、中華白海豚上班比較多,還不夠,到底差多少?海龜助教背著小背包游過來,殼上的加減乘除符號亮了起來,右手按著計算機。

「我來算月薪。」海龜助教說,月薪怎麼算?就是發電量=時薪 × 真正上班的時數,也就是「裝置容量 × 容量因數」;假設兩隻同學的裝置容量都一樣大,葉羊海蛞蝓的容量因數大約 14%[5];中華白海豚日夜輪班又碰上秋冬季風,大約可以到 43%[5]

「這兩個數字不是我亂猜的。」海龜助教舉起計算機,「政府規定用電大戶要自己設再生能源的時候,訂了一張官方參數表,幫每一種能源估算『一瓩一年大概發幾度』,太陽光電是 1,250 度,離岸風電是 3,750 度[5],用這個一除,容量因數就出來了。」

不過海龜助教也提醒:「這是『規劃用的參數』,是事前的估計值,就像排班表上『預計』上幾天班,真正發多少,還要看那一年風大不大、太陽足不足,實際發出來的(上次叫它『實績』)可能高一點或低一點喔!」(延伸閱讀:《核二核三重啟能發多少電?》

海龜助教敲敲計算機做出結論:「3,750 除以 1,250 剛好是 3 倍——所以同樣大的機器,中華白海豚一年發的電,大約是葉羊海蛞蝓的三倍!」葉羊海蛞蝓看著螢幕上的數字,恍然大悟:原來不是機器大小的問題,是「上班時間」的問題啊!

📊 官方版「排班表」:各種再生能源一年發多少電

政府在估算再生能源發電量、要求用電大戶設綠電時,幫每一種再生能源都定了一個「每瓩一年大約發幾度電」的官方參數。度數越高,代表這種能源「上班時間」越長,我們把幾種放在一起比比看:

再生能源類別 每瓩年發電量(度/瓩)[5] 換算容量因數* 用「打工」看
太陽光電 1,250 約 14% 只上白天班,時間最短
陸域風電(30瓩以上) 2,500 約 29% 日夜都可能上,但陸上風較小
離岸風電 3,750 約 43% 海上風大,上班時間是太陽能的 3 倍
小水力發電 3,900 約 45% 有水就發,相當勤勞
地熱發電 6,400 約 73% 地底熱源不分日夜,幾乎全年無休
生質能(有厭氧消化設備) 6,600 約 75% 有燃料就燒,接近整天上班

*換算方式:每瓩年發電量 ÷ 8,760 小時(一年總時數)=容量因數。這是「規劃用的參數」(事前估計值),實際發電量每年會因天候略有增減。

看出來了嗎?同樣是一瓩的機器,離岸風電(3,750 度)一年發的電,是太陽光電(1,250 度)的整整三倍[5];這就是為什麼中華白海豚同樣大的機器,發的電比葉羊海蛞蝓多那麼多——官方的規劃參數早就寫明白了。

🗺 臺灣的真實場景
  • 臺灣的太陽光電多裝在屋頂和地面,白天發電,容量因數偏低,而且南北差很多[1][2]
  • 離岸風電集中在西部外海(如彰化外海風場),秋冬東北季風最給力[4]
  • 電力規劃時,會分「規劃容量因數」(事前預估、像上面這張官方參數表)和「實績容量因數」(事後實際發出來的),兩個數字可能不一樣,要看清楚講的是哪一個[3][5]

🧠 課間小測驗

Q1 「裝置容量」比較像下面哪一個?
(A) 這個月真的賺到的錢 (B) 一小時最多能賺多少的時薪 (C) 上了幾天班

Q2 為什麼中華白海豚同樣大的機器,一年能比葉羊海蛞蝓發更多電?
(A) 中華白海豚的機器比較新 (B) 中華白海豚「真正發電的時間」比較多 (C) 太陽能是壞的

(答案:1. B 2. B)

今日懶人包

概念 一句話說明
裝置容量機器一小時最多發多少電,像「時薪」
容量因數真正在發電的時間比例,像「上了多久班」
發電量裝置容量 × 容量因數,像「月薪」
太陽能為何低只有白天、晴天才發電(間歇性),規劃約 14%
風電為何高日夜都可能發,秋冬季風最旺,規劃約 43%
重要提醒機器一樣大,發電量不一定一樣多

📅 跟著兩位同學上一天班!

說了半天「上班時間」,不如親眼看牠們上一天班,這個小工具讓你切換季節、拖動時間,看葉羊海蛞蝓和中華白海豚在白天、夜晚、夏天、秋冬各自發多少電,月薪怎麼一點一點拉開差距。

跟拍上班日記
拖動時間軸,兩隻同學的發電量長條會即時起伏,太陽光電一到晚上就下班,風電秋冬狂加班,下方的「月薪」跟著累積,差距馬上看得見。

步驟1:選季節——點「☀️夏天」或「🍂秋冬」
步驟2:拖時間軸——從白天滑到夜晚,看兩條發電量長條即時變化
步驟3:看下方月薪長條,比比一整天誰累積得多

(小工具由電力爸爸開發,數據僅供模擬學習使用)

真正決定月薪的不是機器多大,而是「真正在發電的時間」,也就是容量因數。太陽能只上白天班,風電日夜都可能輪班、秋冬更旺,一整天下來月薪自然差一大截。

電鱝老師說:「跟著他們上一天班,你就會發現誰的班比較多囉!」


⚡ 電力爸爸小任務

今晚,和孩子一起看窗外的天氣,猜一猜:現在這個時間,是葉羊海蛞蝓(太陽能)比較會發電,還是中華白海豚(風電)比較會發電?
提示:先看天黑了沒,再感覺一下有沒有風。
(答案:天黑了太陽能就下班囉,這時候換風電有機會上場!)

最後,電鱝老師敲敲黑板說:「記住,看一個電廠會不會發電,不能只看它有多大,要看它一年真正發了多少。機器的大小是時薪,發電量才是月薪。」

是非題

1. 兩個裝置容量一樣大的電廠,一年發的電一定一樣多。(○ / ✕)
解說:✕,還要看容量因數(上班時間)。

2. 太陽能到了晚上就發不出電。(○ / ✕)
解說:○,沒有太陽就不發電。

3. 離岸風電容量因數比太陽能高,代表風電比較「穩定」。(○ / ✕)
解說:✕,只是發電時間多,風一樣說停就停。

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