當台灣的綠能供電比例越高，該如何才能達到穩定供電？（09/14/2015 The News Lens關鍵評論）

我們想讓你知道的是：

所謂基載電力，就是24小時365天都在電網裡供電的電力。但在未來，由於要達成減碳目標，我們要改用再生能源為主要電力，因此，原本的基載電力就不能再當主力了，必須轉為輔助電力，可是燃煤與核能這兩種電力，都有「無法快速升降載」的特性，使他們很難配合再生能源的間歇性來提供電力調度，那該怎麼辦呢？

文：蔡卉荀（地球公民基金會主任）

2016年啟動的電力能源轉型，使得台灣再生能源持續增加中，在2021年5月，白天用電尖峰時，太陽光電的發電量已可占全台9%以上，比一座核電廠的發電量還多，順利供應用電需求，證明了太陽光在供電系統已占有重要地位。

然而，今年5月，夏季高溫提前報到，又逢三級疫情停課不停工，導致全台用電量屢創歷史新高。5月17日一座興達燃煤機組突然故障，其他備援電力應接不暇，隨著太陽下山失去光電，夜間用電又居高不下，不幸發生分區輪流限電，「綠能供電不穩定」的擔憂也再次浮現，當台灣的綠能供電比例越高，有什麼方法能夠穩定供電呢？

揚棄核煤基載，以再生能源為主力，搭配升降快速的輔助電力

過去為了穩定供電，會使用燃煤與核能作為「基載電力」，將燃氣與再生能源視為用電高峰時才開啟的「輔助電力」。所謂基載電力，就是24小時365天都在電網裡供電的電力。但在未來，由於要達成減碳目標，我們要改用再生能源為主要電力，因此，原本的基載電力就不能再當主力了，必須轉為輔助電力。

可是燃煤與核能這兩種電力，都有「無法快速升降載」的特性，使他們很難配合再生能源的間歇性來提供電力調度，不能成為未來的輔助電力。說白話一點，太陽光多的時候，我們當然要多用光電，此時燃煤或核能的發電就必須減少，等太陽下山後才能再增加。但是燃煤電力從零到滿載發電至少要八小時，核能更要三天以上，這兩種電力要配合光電每天升降載實在太困難了。

相較之下，水力發電從零到滿載只需20分鐘、燃氣為2.5小時，儲能系統更快，只要幾秒內就能供電。這些電力可以快速因應調度，才是搭配再生能源最佳的輔助電力。

用電端計畫性節電的「需量反應」

此外，讓用電端計畫性節電的「需量反應」制度，也能讓電力供應更穩定可靠。所謂需量反應，就是當預知電力可能緊繃時，提前請用電大戶減少用電，例如：工廠配合調整生產時程，將某些耗電的工作移到離峰時段來做，避免大家都擠在同一個時間，或直接關掉不必要的用電。
美國加州甚至會讓一般民宅社區也加入需量反應，大家一起配合電力公司的調度指揮，主動關掉非必要的用電，這就是加州目前有將近一半電力靠再生能源，仍可以穩定供電的秘密武器。

「需量反應」的誘因來自電力公司以優惠的價錢買下用戶減少的電量，這比起電力公司花大錢蓋新電廠，只是為了應付尖峰用電要划算多了，台電公司近年來已開始運用這項管理技術，但是廣度和深度都還有很大改善空間。

邁向100%再生能源的系統改造

此外，雖說白天才有太陽光、風力也非24小時都穩定，但可以透過氣候和氣象的預測掌握，提前進行電力的調度。

再生能源的發展已經是不可逆的趨勢。燃煤與核能除了有空污、核廢料、核安等問題外，無法快速升降載的特性也導致他們被淘汰的命運。如果在電網中替他們保留一席之地，反而會限縮再生能源可以併入電網的空間。

在邁向100%再生能源的過程中，將全面顛覆傳統的電力系統，傳統基載的運作概念不再適用，必需搭配天然氣、儲能等輔助電力，加上更具韌性的電網基礎設施與電力管理技術，這是一場能源革命。

★ 編按：值得補充說明的是。其實，當我們面對台灣的綠能供電比例越高，該如何才能達到穩定供電的挑戰時，其解決方案遠比文章中所提到的項目還要多元，例如新一代的具備快速反應、彈性調度運轉特性的 fast responder 燃氣機組，可以將從冷機啟動到滿載發電運轉的時間，從傳統燃氣機組的平均需要2.5小時，大幅度縮短至15分鐘至半小時以內，而且能夠在接到電網調度指令之後，短短幾分鐘時間，就能夠完成停機待命的狀態，這樣的快速反應彈性調度功能，可以極大幅度地緩解每天日落之後約2~3小時的夜間次尖峰用電時段的供電。

同時值得關注的是，新一代的燃氣機組，有些機種在設計之初，不但就針對將適應頻繁的快速反應、彈性調度的運轉模式包含在關鍵功能之內，而且也具備了混用氫燃料的功能，使得客戶在面臨能源轉型任務，開始降低天然氣使用佔比，改以氫燃料作為替代能源的階段時，可以無縫接軌，順利的跨出轉型的步伐，而不至於需要汰換掉原有的燃氣機組，造成設備、資產方面的浪費。（目前台灣新建置的燃氣機組當中，就有具備混燒氫燃料功能的機種，原廠設計是出廠時就可以適應混燒氫燃料比例達50%的能力，若將來經過原廠升級解決方案，更可以轉換成100%以氫燃料替代天然氣作為發電的燃料。）

此外，台灣充沛的地熱發電潛力，在經過近30年的荒廢之後，現在又重新啟動，目前已經有小型驗證地熱機組上線運轉近3年，成效良好，同時也開始有一批中小型地熱發電的開發案再進行當中。

地熱發電是再生能源發電當中，具有長時間穩定發電，具備擔當基載供電能力的再生能源綠電，同時也具備勝任快速反應、彈性調度的運轉功能。

台灣各地都有豐沛的地熱資源，在引進最新的鑽探、開採、運轉技術，以及搭配新進的先進材料科學的輔助下，台灣的地熱發電會是繼太陽能光電、離岸風電之後，台灣另一種極為重要的再生能源電力來源。

其實，隨著再生能源發電發展和能源轉型進程的向前推進，電業領域的各種創新、改進，會持續不斷的推陳出新，我們手上可以選擇的解決方案會越來越多元，越來越有效益。大家對於台灣推動能源轉型，發展再生能源發電的各種努力，應該要更有信心，給予更廣泛的支持與肯定。

完整內容請見：
https://www.thenewslens.com/article/155007

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台灣推動國家能源轉型、發展再生能源以及相關配套解決方案的腳步，一直在持續執行中..... 大家真的要多多支持，要更有信心！

"...... 水力發電分為「慣常」與「抽蓄」兩種類型，慣常水力發電後的尾水會放流到河川下游，抽蓄機組則會把水流在下池，反覆使用。抽蓄水力等同於儲能設施，在離峰時段，耗電將水從下池抽到上池，尖峰時再從上池放到下池發電。

目前台灣的日月潭有大觀二廠、明潭電廠兩座抽蓄水力儲能電廠。相較於慣常水力，抽蓄水力機組較不受乾旱影響，即使2020年水情不佳，慣常水力發電量減少近一半，但抽蓄水力則僅減少1%。2021年第一季，抽蓄水力發電量更比慣常水力高出約2億度。

水力發電量雖僅佔全台用電約2%，卻擁有快速支援的絕佳優勢，慣常水力機組啟動到滿載約15分鐘，抽蓄水力機組更僅需3～5分鐘，皆遠快於燃氣機組2小時、燃煤機組的6小時。快速起降的抽蓄水力機組，適合搭配未來間歇性再生能源的儲能設備。

因應未來再生能源占比提高，儲能系統有助於緩解間歇性能源併網對電力系統的衝擊，台電也正尋找可建置500MW抽蓄水力的現成水庫。

此外，台電透露，石門水庫的抽蓄水力發電計畫估計最快明（2022）年會完成可行性評估，初步規劃是以石門水庫為上池、後池堰為下池，設置約40MW的小型抽蓄水力機組，雖然比較晚起跑，但該案工程相對容易，最快可能2025年前就能設置完成。

石門水庫的抽蓄水力發電計畫若推動順利，將是1995年明潭電廠抽蓄機組完工30年後，台灣再有新建抽蓄水力儲能設施。....."

大甲溪一滴水可發六次電 肩負台灣一半水力發電重責大任 ，上游德基水庫將化身大型「儲能電池」 拚2034年啟用 ，讓尖峰用電備援再添生力軍！（06/15/2021 EIC環境資訊中心）

（記者 孫文臨報導）再生能源占比持續提高，儲能設備成為能源轉型重要配套，對此台電重啟評估多座大型抽蓄水力發電，由「大甲溪光明抽蓄水力發電計畫」今（2021）年率先啟動環評。

該計畫擬於德基水庫、谷關水庫之間打通10.7公里的隧道，並興建最大368MW的抽蓄式水力發電機組，將兩座水庫打造成台灣第三座大型儲能設施，目標於2034年啟用，替未來尖峰用電的「最佳備援投手」再添生力軍。

大甲溪一滴水發六次電 肩負台灣一半水力發電重責大任

今年5月高雄興達電廠兩度意外故障，引發513、517全台停電事故，連總統蔡英文都直言「無法接受」。背後原因，除機組跳機、用電超乎預期，今年嚴重乾旱導致水情不佳，也讓「備援投手」水力機組無法全力發電即時支援，台中的德基水庫更是從2月就開始停止發電。

德基水庫位於大甲溪上游，海拔高度1400公尺，是全國海拔最高的水庫，有效庫容約1.8億立方公尺，是中部最大、台灣第四大的水庫，僅次於曾文水庫、翡翠水庫與石門水庫。

大甲溪的溪水從南湖大山發源，從最上游的德基水庫開始，經過六次的水力發電利用，最後才匯流到石岡壩供應台中地區的水資源使用，從德基水庫到石岡壩，約50多公里的長度，海拔落差就有1200公尺。

再生能源占比提高 抽蓄式水力有如充電電池 有助穩定供電

大甲溪河床陡峻、位能足夠，為水力發電優越條件，日治時期就規畫於此興建天冷電廠（今大甲溪發電廠天輪分廠），目前大甲溪沿線已有德基、青山、谷關、天輪、馬鞍等，共19座慣常水力發電機組，總裝置容量1137MW，約占全台慣常水力裝置容量約2/3，年發電量約26億度，台灣有將近一半的慣常水力發電都來自大甲溪。

水力發電分為「慣常」與「抽蓄」兩種類型，慣常水力發電後的尾水會放流到河川下游，抽蓄機組則會把水流在下池，反覆使用。抽蓄水力等同於儲能設施，在離峰時段，耗電將水從下池抽到上池，尖峰時再從上池放到下池發電。

目前台灣的日月潭有大觀二廠、明潭電廠兩座抽蓄水力儲能電廠。相較於慣常水力，抽蓄水力機組較不受乾旱影響，即使2020年水情不佳，慣常水力發電量減少近一半，但抽蓄水力則僅減少1%。2021年第一季，抽蓄水力發電量更比慣常水力高出約2億度。

水力發電量雖僅佔全台用電約2%，卻擁有快速支援的絕佳優勢，慣常水力機組啟動到滿載約15分鐘，抽蓄水力機組更僅需3～5分鐘，皆遠快於燃氣機組2小時、燃煤機組的6小時。快速起降的抽蓄水力機組，適合搭配未來間歇性再生能源的儲能設備。

引水隧道長達10.7公里 大甲溪光明計畫施工有難度

因應台灣能源轉型政策，再生能源佔比持續提高，為配合穩定供電品質與電力系統安全，台電於2016年開始評估利用現有水庫增建抽蓄水力發電機組，包含翡翠水庫、石門水庫、德基水庫、牡丹水庫等都是選項。

其中由台電管理的德基水庫「大甲溪光明抽蓄水力發電計畫」（下稱光明計畫）今年率先完成可行性評估，於4月進入環評程序。

光明計畫將德基水庫作為上池，谷關水庫（庫容約500萬立方公尺）作為下池，搭配新建一條長約10.7公里的頭水隧道，設置2部豎軸可逆式變頻法蘭西斯機組，總裝置容量最大368MW。兩座水庫間約有450米的高度落差，比明潭電廠與大觀電廠落差更大，頭水隧道也較日月潭的抽蓄機組更長，是大觀二廠引水隧道的五倍以上，施工有其難度。

依《環評法》規定，越域引水工程將直接進入第二階段環境影響評估，光明計畫總經費約264億，目標於2024年通過環評、2034年6月商轉。

台電規劃未來將利用白天的光電發電尖峰，抽水約5.5小時，並於夜間的二次尖峰時段放水發電，年發電量估計有4.5億度，抽水電能約需5.9億度。配合此計畫，也需擴充既有輸電線路並更新電塔。

事實上，光明計畫早在1997年就有過規劃，當年台電考量發電成本效益不彰而作罷。台電解釋，抽蓄水力約需耗1.25度的電抽水才能發1度電，是將離峰電力轉換為尖峰使用，需有效搭配時間電價才會有經濟效益。

台電尋找現成水庫增建抽蓄水力儲能設施 石門水庫有望2025年完工
因應未來再生能源占比提高，儲能系統有助於緩解間歇性能源併網對電力系統的衝擊，台電也正尋找可建置500MW抽蓄水力的現成水庫。

此外，台電透露，石門水庫的抽蓄水力發電計畫估計最快明（2022）年會完成可行性評估，初步規劃是以石門水庫為上池、後池堰為下池，設置約40MW的小型抽蓄水力機組，雖然比較晚起跑，但該案工程相對容易，最快可能2025年前就能設置完成。

石門水庫的抽蓄水力發電計畫若推動順利，將是1995年明潭電廠抽蓄機組完工30年後，台灣再有新建抽蓄水力儲能設施。

完整內容請見：
https://e-info.org.tw/node/231418

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昨天下午台電公司發生電網事故，造成全台約400萬戶分區輪流停電。今天早上，經濟部國營會帶著外部的電力專家學者，到事件現場進行勘查與調查。初步調查結果出爐後，王美花部長也向大家說明。
　　
#事故原因
　
位於高雄的路北超高壓變電所，配合未來興達電廠新機組輸送電力的需要，正進行輸電線路容量擴充提升工程，在測試時，台電同仁應該要對編號3542隔離開關來做操作測試，卻誤操作編號3541的隔離開關，造成匯流排設備（類似延長線多孔插座）接地故障，電力系統電壓驟降，引起就近的興達電廠，出現4部機組跳機的保護措施。
　　
#停電與復電
　
發電機沒壞，但無法正常送出電力，導致電壓快速下降，電網自動啟動「低頻卸載」緊急安全保護措施，台電也緊急進行C組跟D組分區輪流停電跟復電。並在台電同仁的搶修下，發電機組陸續恢復併聯，於昨晚8點解除分區供電。
　
至於復電的時間為何需要這麼久，這是因為不同的備援機組，開機到發電滿載需要不同時間，像是可快速救援的水力抽蓄機組約3~5分鐘，水力發電15分鐘，燃氣則大約2個小時；另外，燃煤則需要6個小時，核電約需要三天，並經原能會審查通過。
　
昨天的情況，遇上最近水情不佳影響水力發電，以及部分燃氣機組歲修，還是得要依賴燃煤機組上線發電，但燃煤機組從開機到滿載需要時間，所以復電時間才會比較長。
　　
#補償及改進
　
針對受停電影響的用戶，工商業用戶(高壓及低壓契約用戶)，5月的基本電費打95折；一般住宅用戶或小型商店，5、6兩個月整體電費打95折；將直接從下期電費帳單扣減；台電公司也會在各區營業處服務中心設立專責窗口，受理民眾申訴問題。
　
經濟部會成立電網強化改善小組，由美花部長擔任召集人，除台電參加外，也會邀請國內重要的電力學者，全力改善電網系統性的風險，未來政府的工作除了開發新電源，還要兼顧輸配電網穩定，區域供電均衡，強化電網的可靠度跟韌性。這些是長期的基礎建設工作，經濟部會帶著台電努力來做。