我們需要的是更多電還是電網輔助服務？（05/26/2021 陽光部落格Sunnyblog）

2021.5.14興達發電機組匯流排故障，依照台電公佈的備轉容量，應該足以因應這次事故的震盪，然而結果是目前台電現有發電能量其實無法應對波動，導致C、D組用電戶需要輪流限電數小時以等待發電機組重新升載。時間拉到這幾天，根據台電的發電廠即時資訊，在日正當中、氣溫最高的時刻，所有的發電廠，包含設置目的為輔助啟動、而非發電的的輕油發電機組，幾乎都是滿載運作中，才能維持6%以上的備轉容量率。

就以上狀況而言，台灣的確缺電。

更多的再生能源併網是趨勢，面對已投入的巨大資源評估、開發、建置的發電項目，及目前國際對於再生能源、減碳的要求，我們不可避免地會持續提升目前的再生能源配比與併網量；新型態能源的加入也有分散風險、降低負載壓力的優點，如近年來太陽能的併網緩解了過去在中午必須大量升載的壓力，讓現在用電尖峰從中午轉為清晨與黃昏，形成鴨子曲線。

既然轉型趨勢明確，也必然發生，在應對上，我們究竟出了什麼問題？

1. 發電量與用電量成長不同步

依照經濟成長率預測未來用電需求，每年用電量都會上升1~2%，增加發電量是必然的。然而，政府在能源開發上重點放在再生能源的風能與太陽能，皆有因為爭議導致開發卡關，因此發電量並無達到預期水準；除此之外，再生能源大量併網會增加台電調度的壓力，彈性調度能力不可或缺，但不僅燃氣電廠因溝通不良卡關、缺水導致抽蓄發電更為短缺、電網輔助服務措施尚未成長完備，目前彈性調度能力尚待成長。

要解決電源開發的問題，隨著經濟部的再生能源躉購政策逐漸降低收購價格準備退場，需要有更自由的電力交易市場，才能由市場交易機制支撐起價格，保持再生能源的開發誘因。目前太陽能建置上，沒有環境爭議的屋頂型電廠有90%，為無法自由交易的第三型發電設備，雖然能源局有對此做出解決方案，但對於廠商來說摩擦依舊太大、無法有立即性的幫助；在風能建置上，要將數百千瓦裝置容量的風場導入自由交易機制，也不是簡單的事，許多開發商持觀望態度，讓風機建置進度緩慢。

2. 彈性調度多元電力來源的方法

在彈性調度的能力提升上，燃氣機組牽涉到環境保育、地方政商及溝通不良等議題；氣候變遷影響之下，不只是近期水情嚴峻、未來也更容易因為極端氣候而缺水：

過去一直作為重要調配資源的抽蓄水力發電，也已經被逼到了臨界點。

就即時的電力調度而言，水力為目前最快反應的電力來源，在幾分鐘內便能達到滿發

第二常用的燃氣發電則需要2小時才能達到滿發

電網輔助服務措施是一條新的方向

電網輔助服務可以細分四種：

快速反應備轉
調頻備轉
即時備轉
補充被轉

依照電網不同情境，用各種措施反應用電調配需求。

2020年，台電已開始快速反應備轉、調頻備轉的招標，在今年七月，也即將試行電網「輔助服務與需量反應措施平台」，讓更多的容量型儲能機組、需量反應措施可以參與電網需量反應。作為輔助服務，這幾項調整的速度都要比傳統機組來得快：

反應最快－快速反應備轉服務：必須在一秒之內即時反應

反應最慢－補充備轉：至少需在30分鐘內動作。

輔助服務是一個急需發展的未來重要資源，但是目前僅有15MW的儲能調頻備轉(Automatic Frequency Control, AFC)初登板輔助服務市場，建置量還有很大的成長空間，如果成功如期建置，513、517發生的事故，都可以用採用這種方式因應策略。

除此之外，這種非傳統、不以發電方式來增加電網彈性的措施，台電業務處也有推出「需量反應負載管理措施」，目標是降低用電戶在尖峰時刻的用電，來達成轉移尖峰時刻發電壓力目的。台電業務處會先跟用電戶簽訂特殊的電價契約，用以價制量的方式，將用電負載轉化為可調度的電網資源，成為整體電網規劃的一部分，突破傳統上供電必須滿足用電需求的單向運作，提高能源使用的效率。而這些參與的用電戶，透過將尖峰時間的用電需求量轉移到離峰時段，也可以得到較為優惠的電價，達成雙贏的局面。

而輔助服務內容也可以再進一步擴大。目前需量反應措施只有契約容量100kW以上的大戶會跟台電合作在尖峰時降載，然而大戶們的電力多作為工業生產所用，降低用電等於停止生產，因此參與者不多。若能開放低壓商辦、住宅用戶參與，由於低壓用戶本身彈性較大，總體來說可以讓電網運作更有彈性。舉例來說，歐洲有能源新創公司提出的輔助服務內容為調配住宅的暖氣，在備轉緊繃的時候，關閉部分用不到的暖房設施，以達到降載的目標。雖然在國外已有諸多案例，以台灣目前的狀況而言，要聚合大量低壓用戶，還需要更彈性的電網規則與商業模式參與，才有可能發揮效用。

長遠來說，未來隨著極端天氣事件發生頻率的增加，傳統機組因高溫而故障或必需顯著降低電力輸出的機率也會提升，很可能使得電網在調配上需要面對更嚴峻的問題。同時，太陽能剛好在夏季白天最高溫的時候，有較多的發電量，其實也是在減少這些無預警突發狀況發生的機率。

越彈性、多元、分散的電網供需，可以讓風險降到最低，讓更多人了解這些問題有助於產業跟大眾之間的理解。期待台灣電往未來的發展，希望能讓所有人都能更簡單地參與能源電力產業，並在其中找到價值。

完整內容請見：
https://blog.sunnyfounder.com/2021/05/26/我們需要的是更多電還是電網輔助服務？

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我們的電力出了什麼問題-上文
《 台電五月大停電，
到底問題出在哪裡？ 》

在五月肺炎疫情的最高峰，臺電接連發生513與517兩次大停電。正如同總統所說，讓人無法接受。而在野黨發動的公投在即，擁核勢力蠢蠢欲動，行政團隊若無法徹底檢討，拿出兼顧務實與前瞻的能源發展論述說服社會，恐讓這些年施政的成果，淪為「只打上半場好球」。作為立法院經濟委員會委員，治芬將各種專業意見進行整理，希望與大家共同討論，作為能源政策滾動檢討基礎。

一、 精進臺電管理，政府責無旁貸

今(21)天媒體已經披露，513大停電臺電內部調查報告，源頭指向外包廠商中興電工的工頭未依規定恢復管制狀態，導致設備防呆設計失靈。不過臺電數十年來皆仰賴專業外包商進行各項工程系統服務，出事的時候，卻往往只針對單一事件進行檢討。經濟部與臺電實有必要對於臺電的委外管理機制，徹底檢視，才可能帶來系統性的改變。

而社會大眾更關切的，恐怕是「電到底夠不夠用？」然而這牽扯到的是兩個層次的問題：規劃與緊急調度。513大停電時，一次跳機就少掉220萬瓩電力，而因時間點發生在下午，剛好是太陽能供電量下降時。解決之道原本是透過抽蓄發電所進行的儲能，但是受到水情影響，抽蓄發電減少達100萬瓩。

但從規劃的角度，正如同經濟部長坦承，臺電在安排機組規劃時，並未參考近年的天氣變化，而氣象是個持續變遷的過程。所有發電設施本來就要輪流進行歲修與預檢修，如被在野黨誤為「神主牌」的核電，因為設施老化檢修時間就越拉越長，但這類的歲修與預檢修都是事先安排的行程(並非壞掉了拿去修！)。而作為儲能及應變主力的抽蓄與慣常水力因水情能量不足，今年初即已掌握，為何仍無視主客觀條件進行調整？以能源跨部會級的重要性，行政院應該要好好檢討！

二、 技術日新月異，儲能與調度也該精進

電力基礎設施的新建與維護，都是數以十億起跳的龐大金額，就算如在野黨網軍宣稱的，大舉拉高所謂的「備用容量」與「備轉容量」，不考慮調度的彈性與設備的妥善率，關鍵時刻電才真的發不出來。以先進國家近年配合電力技術革新的成果，除了蓋綠電與新型天然氣機組，也要重視儲能與調度。

根據臺電資料今年臺電儲能目標值是49千瓩，2025年目標值590千瓩。在已實現的部分，設在台電變電所的聯合再生15千瓩與華城電機15千瓩，再加上對外購買儲能服務5處設施，應已達45千瓩，惟2025年綠能裝置容量目標值為25百萬瓩，若以10%即2.5百萬瓩計算儲能需求，超過儲能設施與抽蓄水電加總。

用來維持電網穩定的另外一種方式，是加速傳統發電廠的調整速度。天然氣不但是相對低碳排的發電方式，啟動時間3小時更比燃煤電廠快一倍，然而如麥寮電廠推動煤轉氣就遭到雲林縣政府的冷對，不但不顧民眾健康，其實也有害用電安全！

三、 電源開發相關工程，應得到更多重視

必須要承認的是，各種綠電設備的建立，在工期上與目標值仍有一段差距，我們要給第一線工程人員更多鼓勵，但政府也必須拿出方法，讓民眾與開發單位能夠有效對話、有制度遵循，而不是如許多陸域風機在開始施工後才發現問題，進而影響電源開發進度。

而現在不是威權時代，所有的公共建設都會有不同利害關係人必須要協調，綠電如此，火力發電水力發電核能發電一樣如此。擁有最多資訊的行政團隊也應該要主動說明提供資料，一切都搞神秘，才是對能源政策許多誤解的起因！

四、 公民參與電力發展的機制仍待建立

從國際能源轉型的歷史來看，藏電於民的公民電廠、合作社非常重要。然而因其併網調度困難，目前全國僅有5家綠能合作社，其所建置之公民電廠總裝置容量不過約1000瓩。政府對合作社以及社區公民電廠的獎勵推廣真的需要加把勁！尤其社區微電網規模雖小，但臺灣山高水深，「防災型微電網」對許多地區是有用且經濟的。針對經常性災害導致斷電形成孤島的地區，結合當地政府與學校等防災避難處所，打造在沒有外來電源時也能自主運轉的電網，讓在地居民得以安全等待後續生活機能的恢復。

而現在臺灣民間熱錢眾多，民間資金若能引導投入基礎建設、賺取合理利潤，可創造更大的效益。然而針對大型綠電與儲電投資，一般民眾就算有意願，也缺乏完整合理的投資分潤機制，政府在規劃後續能源政策時，也應同步思考。

五、 對新型發電方式欠缺重視

臺灣投入太陽能發電較早，而風力發電則是目前成本效益最高的發電方式。然而除了相對成熟的太陽能與風力外，雖然過去能源國家型計畫從地熱、生質能、可燃冰列舉洋洋灑灑，相對鄰近國家已明顯落後。以地熱而言，目前對地熱資源的探勘，往往仰賴1970年代的探勘資料，這和當前的技術是否相符呢？又比如當前先進國家紛紛投入將離岸風電等便宜的再生能源電力轉成易儲存可運輸的氫能的研究，我國這時的未來發展圖像又在哪裡呢？

改革總是艱辛的，光是相對單純的太陽能饋線，目前就有400瓩、1100個案場在排隊。但改革也是必要的。根據國際知名經濟學家Claudia Kemfert博士的研究，能源轉型顯著有利於經濟發展。在改革的過程中，任何風吹草動都會引來疑問，管理失當更會引起對改革方向的全面質疑。希望行政團隊要徹底檢討，不要輕忽、不能心存僥倖。（上文）

【729全臺大停電】 #你還記得嗎
　　　
1999年的一個夏日夜晚，許多原本正在冷氣舒眠下的人漸漸熱醒，窗外的城市淨是一片漆黑，如此大範圍的停電，頓失消息來源的人們開始各種不安的猜測。
　　
「聽說桃園的煉油廠爆炸了？」
「是核能發電廠出現意外嗎？」
「難道兩岸戰爭已經展開了？」
　　
然而當這次產業損失至少數十億元的大停電調查清楚後，卻發現僅僅是因為一座高壓電塔的倒塌。
　　
因區域電力供需不平衡的關係，臺灣長期依賴南電北送，卻僅有兩路超高壓輸電幹線，由於其負載率過高，一旦發生意外，便無法互相協調支援。
　　
臺電雖早已預見問題努力推動第三迴路的建設，卻因用地取得困難、長期受到地方民眾抗爭，而使得計畫不斷延宕，在各種結構性問題的連鎖反應下，最終導致了729的全臺大停電。
　　　
729大停電彷彿敲響了人民心中的警鐘，在輿論的支持下，臺電終於加速在2002年完成了第三迴路的相關建設，但隨著經濟產業快速發展，臺灣的用電量及能源需求持續升高，民眾「要電不要廠」的心態若不改變，歷史恐將一再重演。　　
　　
#能源問題是通盤考量
#所有方案皆有其利弊得失
#報時光UDNtime　　　
　　　　
來源：聯合報
日期：1999/7/29
攝影：林秀明
圖說：昨晚全台大停電。
　
歷史新聞
　　　　　
【1999-07-30/經濟日報/01版/要聞】
　　　　　
全台灣 大停電
新竹園區損失至少數十億元 近千萬戶受影響
　　　　　　　
【本報綜合報導】昨(29)日深夜11時15分許，台灣地區發生罕見的大規模停電，除高屏少數縣市外全部停電，近一千萬戶受影響，新竹科學園區也因瞬間降壓斷電而損失慘重，初估損失至少數十億元。
昨夜停電原因眾說紛云，可能原因有輸配電系統發生重大故障、變電所爆炸等，台電公司昨晚緊急調查原因，但至截稿為止，仍無法明確對外公布。
昨晚11時過後，北部、中部、東部及嘉義、雲林等地瞬間停電，頓時全省一片漆黑，稍晚台中、高雄恢復供電，其它地區仍未恢復。台電公司目前以調度搶修為首要任務，全省警力也立時動員警戒，全省交通大亂，高速公路林口以南全面封鎖禁行。
受瞬間降壓影響，高科技產業集中的竹科全部斷電，半導體、光電等工廠因必須24小時運轉，所有製程內、爐管內半成品都將因此報廢，廠商損失慘重。
　　
【1999-07-31/經濟日報/02版/大停電特別報導】
　　
大規模停電凸顯的當前電力供應問題
　　
【社論】台灣地區29日深夜發生歷來最大規模的停電事件，全島除了高雄、屏東、台南等地區，都陷入停電狀態，約八、九百萬用戶無電可用，連機場、鐵道、醫院等停電敏感地區都一度斷電。產業損失更難估計，顯現這次大規模停電的嚴重性。引發這次大停電的原因是台南關廟山崩，導致台電公司高壓鐵塔傾斜，造成龍崎至嘉民海線、龍崎至中寮山線間的輸電線跳脫，並引起連鎖反應。這次停電事件看似意外事故，實際卻是台灣電力供應系統的根本結構性問題使然，值得深究。
這次停電凸顯的第一個結構性問題是區域電力供需不平衡。根據台電公司的統計，目前台灣地區含民營電廠的電力總裝置容量為2,749萬瓩，位於桃園龍潭以北的電廠有核能一、二廠及協和火力、林口燃煤、翡翠水力等機組，裝置容量約690萬瓩，僅約占總供電能力的25％。但是，北部地區是政治、金融及商業發展中心，電力需求大，用電量約占全台灣的45％以去年的統計為例，北部地區的最高負載約1,075萬瓩，但淨尖峰供電能力僅約665萬瓩，不足的410萬瓩電力都需由中南部經輸配電送來。
這種南電北送現象已存在多年，隨著經濟持續的發展，北部地區對南電的依賴愈來愈高。台電統計，南電北送的電力今年以來漸增，7月下旬已達440萬瓩，因而逼近現有輸配電系統的最大輸電能力470萬瓩，北中第一、二路超高壓輸電線負載率並首度超過90％，較合理負載率75％高出甚多。這種情況顯示不僅北部地區供電吃緊，也反映輸配電系統的負載率持續偏高，將相對增加系統設備的故障率，一旦發生事故，兩條輸電大動脈將因負載偏高而無法相互支援，就會爆發像前天深夜一樣的大範圍停電現象。這是當前電力系統存在的第二個結構性問題。
第三個問題是我國電力備用容量率長期低於合理的25％水準，今年大約在12％、13％間，表示電力供應只是大致夠用，難以應付突發的狀況，例如需求激增或機組故障。因此，每當進入夏季尖峰用電時期，台灣地區民眾就得面臨可能限電的壓力。然而，儘管電力備用容量率長期偏低，在環保抗爭、安全考慮等情況下，台電公司卻不易增設新的發電廠。近十年來，台電都是在現有電廠中加裝發電機組，因而供電能力成長有限。
這三大結構性因素使得台灣的供電系統相對脆弱，一旦遇有突發事故，台電的應變就顯得捉襟見肘。為此，台電已採行因應措施，例如興建南北第三路超高壓輸電線，不僅寬解北部地區供電壓力，並減輕現有二路輸電主幹線的負載，提高相互支援及應變能力。另一方面，台電也積極興建大潭液化石油氣發電廠及核能四廠，以增加北部地區發電機組，減少對中南部電力的依賴；此外，目前已開放設立的民營電廠，更優先選擇在北部設廠者。
這種種努力並沒有獲得完全的支持，例如南北第三路超高壓輸電線，就面臨部分路段民眾抗爭的困難，以致原定民國85年應完工的第三路輸電線，卻至今仍在進行中；核四的興建更是風風雨雨，儘管立法院已通過興建預算，至今仍然面臨反核團體的干擾，甚至可能無法取得地方政府的許可，以致完工時日遙遙無期。民眾「要電不要廠」的心理一直存在；核電廠的興建是見仁見智，一向是國際性的爭議；燃油、燃煤等火力電廠的擴建，其所排放的大量二氧化碳，將受氣候變化綱要公約的管制；興建對空氣汙染程度較低的液化石油氣發電廠，民眾就須接受電價調漲的事實；如果放任現況不管，就是由台灣經濟付出代價，企業界得隨時準備承受限電、斷電、停電之苦。
天下沒有白吃的午餐，每一種解決方案都會帶來利弊互見的影響，應對之道當是權衡輕重緩急，選擇最適方案。台電的危機處理能力及效率一定有提升及改善的空間，但關鍵還是在於這三大結構性問題必須及早解決，才能真正提高台灣電力系統的供電穩定性。因此，政府相關單位應儘速在考量環保、能源及安全等原則下，訂出明確的電力政策，並發揮公權力，全力執行，及早改善台灣經濟發展的基礎環境。