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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1滴水用4次！蘭陽電廠打造國內首座微水力發電測試平台（04/07/2021 經濟日報）

台電今（7）日正式啟用於蘭陽電廠打造的全國首座微水力發電測試平台，台電表示，這個測試平台讓蘭陽電廠既有發電、微水力、民生用水以外，還可再利用1次，不僅讓1滴水用4次，未來還可協助台電自有及民間微水力機組測試校驗、提升發電效率，並促進台灣微水力綠能發展。

（記者葉卉軒／即時報導）抗旱非常時期，水資源格外「滴滴珍貴」！台電今（7）日正式啟用於蘭陽電廠打造的全國首座微水力發電測試平台，台電表示，這個測試平台讓蘭陽電廠既有發電、微水力、民生用水以外，還可再利用1次，不僅讓1滴水用4次，未來還可協助台電自有及民間微水力機組測試校驗、提升發電效率，並促進台灣微水力綠能發展。

台電指出，近來國內面對枯水氣候挑戰，讓人更珍惜既有資源，台電除在全國管有11座水力電廠，年發電超過60億度，平時發電也兼具民生、灌溉作用，如位於宜蘭的蘭陽電廠，除年發逾4000萬度電，發電後的尾水則流入安農溪供下游三星、羅東、冬山等地區用水，台電2019年於尾水道設置微水力發電機組，如今再增設「流速型微水力測試平台」，並於今日正式啟用。

台電今日上午於蘭陽電廠舉辦流速型微水力測試平台開幕揭牌暨試營運典禮，由台電董事長楊偉甫親自為這個全國首座微水力測試平台揭幕。

台電指出，水力發電是利用河川、湖泊等位於高處的水源流至低處，將其落差位能轉換成水輪機動能，推動發電機產生電能。台電目前慣常水力發電裝置容量共約204.5萬瓩（2,045MW），包含11座水力電廠、87個機組，平均年發電量達40億度(4TWh=4,000GWh) ，等同提供逾100萬家戶年用電量。因台灣地理環境不易再開發大型水力電廠，台電近年積極發展可結合既有水庫、水力電廠與圳路等水利設施的「小水力」發電系統，裝置容量在20,000瓩(20MW)以下，而台電進一步將100瓩(100KW)以下定為「微水力」。

台電指出，目前於鯉魚潭、湖山水庫等十處設有小水力發電機組，累計裝置容量近26,000瓩 (26MW)；微水力部分，現已自主開發12處廠域，包含東部電廠、萬大電廠及日月潭大觀、明潭電廠等，另外也協助花蓮福慧農場建立示範機組。

台電表示，位於宜蘭三星的蘭陽電廠包含天埤、圓山機組，年發電量超過4000萬度，其中因天埤機組發電後的尾水道有約700公尺的直線開放渠道，特別筆直且流速穩定，最大放流量可達30立方公尺/秒(CMS)，流速也有1~1.5公尺/秒，河道更寬達12公尺，台電進而規劃五瓩(5KW)的微水力機組，2019年7月正式啟用。

蘭陽電廠的微水力屬於「流速型」，利用自然水流動能，轉動水車產生機械能產生電力，相較於水位落差發電的「水頭型」微水力，流速型規模較小，因初期投入成本較高，較缺乏開發誘因。因此，台電再度善加利用蘭陽電廠發電尾水，投資1500萬元於尾水道打造全國首座流速型微水力測試平台，設置2座間距10公尺的橫向跨河結構，以及2座最大移動寬度10公尺的機組放置平台，當機組放上測試平台，可利用天埤機組調整出力控制渠道水深、流速和流量等，結合河道裝設的量測儀器，用以偵測流速及發電機的電壓電流功率，檢驗機組效能，可幫助開發者針對機組裝設方式或位置、葉片數量、角度、齒輪比等參數進行調整，藉以提升機組整體效能。

完整內容請見：
https://udn.com/news/story/7238/5371383

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廢棄物當寶物，牧場到航太廠都鍍金!! (09/15/2106 TechNews科技新報)

你知道嗎？養豬也能和潔淨畫上等號，屏東的中央畜牧場及彰化的漢寶牧場，利用豬排泄物製成沼氣發電，讓廢棄物轉成白花花的鈔票，沼氣發電成為最名副其實的「再生能源」。不只農場有商機，連航太大廠漢翔都積極搶進。

一天產 4,000 度電 還能免費送台電
中央畜牧場 把豬糞變黃金

「潔淨」和「豬」，終於劃上等號了。在屏東麟洛鄉的高速公路下，窄小的鄉間道路盡頭，安靜地像尋常的鄉下人家，看不到躁動的豬隻，也聽不到急促的豬叫聲，連空氣中都沒有難聞的豬糞尿味，但其實這裡養著超過 2 萬 5,000 頭豬，數量在屏東縣數一數二。

在中央畜牧場裡的這兩萬多隻豬，住在水簾式的豬舍裡，密閉的室內能隔絕蚊蟲叮咬、鳥類的傳染病，減少病菌。穿上隔離衣褲、套上靴子，進入第一間豬舍，裡頭比剛下過雨的室外更涼爽，空調顯示著攝氏 26 度，每隻豬媽媽旁還有供小豬保暖用的黃色照燈，這些電力都是來自豬隻自己排泄物所製造的沼氣，名副其實的「自己的用電自己發」。

包括動物糞尿、垃圾等廢棄物，都會因細菌分解有機物而產生甲烷、二氧化碳、硫化氫及其他微量氣體，這些就是組成沼氣的主要成分，若沒有經適當處理，其中甲烷造成的溫室效應是二氧化碳的 25 倍，是地球暖化的元兇之一；但其實甲烷也正是熱能的來源，經純化後，熱值可以和天然氣相比。只要養豬未來仍是台灣重要的畜牧業，只要人們持續有生產活動產生垃圾，沼氣也會源源不絕，是台灣目前的六大再生能源之一。

自產自用 年省近 300 萬元電費

「我們養豬的最困擾的就是豬糞水的問題，每次環保局來抽查水質，壓力有夠大的！」中央畜牧場場長蘇鵬曬得黝黑的臉、堆著憨厚的笑容解釋，因為牧場二十多年前做的污水處理槽，功能漸漸減退，他一直擔心廢水排放標準會愈來愈接近不合格邊緣，於是狠下心來，一次砸下 4,000 萬元，重新投資污水處理的厭氧槽，同時增加沼氣發電整套設備。

「因為要改善污水，想說如果能拿來發電也不錯，也不會虧錢啦，只是要再買發電機和一些設備。」在中央畜牧場裡，因為要做沼氣發電，豬糞尿都在一站一站的管線、槽體裡流動。往前走到下一間肉豬豬舍，特殊高床式的設計，豬隻的排洩物會往低處流，經收集由管線送到能容納 1 萬噸、2 層樓高卻完全密閉的厭氧槽裡發酵，產生的沼氣輸送到樓上大紅色的集氣袋收集儲存，之後再送至脫硫設備脫硫，並經過將水分雜質過濾掉的前處理，最後送進漢翔製造的 3 台共 195 KW（1 瓩等於 1,000 瓦）發電機裡，一天就能產生 3,700 到 4,000 度的電。

售電得多繳稅 一點誘因都沒有

其實早在 20 年前，蘇鵬就曾採購發電機想做沼氣發電，但因為當時沒有脫硫設備，豬糞裡的硫化氫會腐蝕發電機，機器沒多久就壞掉。後來是導入台大動物系教授蘇忠楨發明的生物脫硫技術，才讓蘇鵬這次的嘗試能成功，雖然沒有拿政府的補助款，卻成為政府最好的宣傳教案。

一天 24 小時，牧場裡的沼氣不斷持續發電，蘇鵬都是自產自用，並沒有賣給台電；每到晚上，豬舍後方的飼料廠休息，豬舍需要電力不多，中央畜牧場就將電力併入台電電網，一天免費送給台電的電力超過 1,000 度。「我們沒有和台電簽約，一度如果算 3 元，我們一天都送他們好多錢耶！」蘇鵬笑說。

因為中央畜牧場 2011 年建置沼氣發電時，當年能源局訂下的沼氣躉購電價一度電僅 2.18 元多，到 2013 年建置完，躉購電價也不到 3 元。「我向台電買電，一度要 3 元，賣台電才 2 元多，這怎麼對？」

而且有了售電收入還得多繳稅，蘇鵬怎麼算都不划算。

供應牧場加飼料廠一天所須的 2,600 度電，一個月能少付台電二十多萬元電費，一年下來省下近 300 萬元，還能一併解決他最頭痛的污水處理問題。只不過，若不含厭氧槽，他初期投入了約 2,000 萬元，加上這些年必須負擔的保養費、引擎更換等及設備的維修費，根本很難回收。「我對曹主委（農委會主委曹啟鴻）說，如果真的要推廣，一度電 3 塊多，一點誘因都沒有，」蘇鵬說。

把沼氣發電生意做到馬來西亞
漢翔發電機 幫畜牧業賺綠金

目前，台灣養豬場投資沼氣發電，除了中央畜牧場，規模最大的就屬位於養豬第三大縣彰化的漢寶牧場。在漢寶牧場裡，插著 3 雙緩緩轉動的小型白色風機，豬舍屋頂和地面都架設了太陽能板，但整個牧場裡發電量最大的，還是來自一百多棟豬舍裡、近 4 萬頭豬所產生的沼氣。

其實和中央畜牧場一樣，早在 20 年前，漢寶農畜產董事長陳修雄就開始嘗試製作沼氣；因為地處彰化靠海的芳苑，冬天風大又冷，他將經厭氧處理後產生的沼氣取代瓦斯，在冬天以沼氣燈幫小豬保溫：陳修雄還到高雄向拆船業者買二手的船用引擎來改造，想做沼氣發電。

很有商業頭腦的陳修雄，也曾和做碳交易的公司「南極碳」談過，想將透過沼氣發電減少的碳排放量，拿到歐洲做交易。只是目前政府的步伐都走在他之後，讓陳修雄的嘗試都不算成功，有些沮喪。

和中央畜牧場不同，漢寶牧場沼氣所發的電，每度以 3.25 元賣給台電，但陳修雄精算，包括發電機、脫硫塔、各種管線及儲氣袋等投資以及未來 10 年的保養維修費用，平均一度電的成本是 4.75 元，因為覺得自己不算成功案例，讓陳修雄始終婉拒所有採訪。

「重賞下才有勇夫啊！」沼氣發電規模比中央畜牧場更大的陳修雄嘆口氣說。

今年，新簽約的沼氣躉購電價漲至 3.92 元，為了讓更多牧場有將「垃圾變黃金」的誘因，陳修雄向政府提了建言書，希望發電容量在 100KW 以下的牧場，一度電能以 6 元收購；100 到 500KW 的牧場，則以 5.5 元收購，和太陽能一樣分級。他甚至籲請政府成立碳權交易所，為業者創造多重商機。

漢寶牧場倡議 採分級收購電價

8 月中，研發製造飛機及零件的漢翔董事長廖榮鑫，也走了一趟漢寶牧場，這已經是他第 3 次來到漢寶，他自己一邊和陳修雄討論發電機可以如何增加發電效率，一邊也變身為牧場主人，為記者解釋牧場設施以及沼氣發電的流程。

因為中央畜牧場和漢寶能讓沼氣能轉化成鈔票的發電機，都來自漢翔。「台灣只有 3% 的豬場有做沼氣發電，97% 都沒做，估計產值差不多 100 億元，這還沒有計算牛、雞或是廚餘等廢棄物耶！」廖榮鑫說。

漢翔還把沼氣發電的生意做到出國比賽。馬來西亞是全球最大棕櫚油生產地，有非常龐大的沼氣發電潛力，今年 2 月，漢翔幫當地的 KKSL 棕櫚廠建置沼氣發電系統，還負責工程設計、試運轉、現場接收測試及後勤維修等。雖然沼氣的發電設備目前只占漢翔營收的 0.5%，但，「馬來西亞和印尼的棕櫚油廠有一千多家，我們只要努力搶得到 3% 的市場，就比現在漢翔營收還大了。」軍人出身、個性豪爽的廖榮鑫，對沼氣發電的潛力也估得相當豪氣。（本文由 財訊 授權轉載）

文章內容資料原始來源：
http://technews.tw/2016/09/15/biogas-power-generation/

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