能源宿舍線上講座 談台灣能源與電網前景 (2022年07月01日)
【林婉婷採訪報導】荒野保護協會舉辦「能源宿舍」線上講座，6月的最後一場講座邀請工研院綠能與環境研究所組長梁佩芳談「S.O.S電關緊要：台灣電網的未來」；而7、8月的「淨零排放」和9月的「循環經濟」系列講座場次與資訊都已釋出，如對議題感興趣歡迎到「能源宿舍」網頁查詢。
在6月22日的講座開始，梁佩芳先介紹為何會「停電」。台灣電力傳輸可分為「輸電」和「配電」系統，發電廠以高電壓將電送往超高壓變電所，接著逐步降低電壓，送往配電變電所，或陸續經過一次、二次變電所及配電變壓器，依序送往不同用電需求的用戶。這段過程可能因為發電廠或輸配電系統的設備維修、設備故障、線路故障、保護機制等原因而停電。
梁佩芳說明，「保護機制」是為了維護系統供需平衡或避免事故擴大，因此有時為避免系統崩潰，會造成部分用戶無預警的停電。例如2017年8月15日大停電，源於中油供氣管路閥件控制器維修疏忽，導致供氣中斷，大潭發電廠6部機組跳脫，系統頻率快速下降，陸續觸發三道低頻卸載，低頻電驛依照事先設定的頻率自動斷電，加上備援電力資源投入，使得系統頻率回到60Hz，並以短暫的分區輪流停電措施確保合理供電裕度，避免事故擴大，影響更多用戶。
而2022年3月3日大停電的情況較為複雜。興達發電廠時值機組檢修，由於事故前已將3540斷路器的絕緣氣體抽出，工作人員未能事先確認3541隔離開關投入的影響即行投入，以致造成短路，再加上發電廠和變電所保護機制並未完全產生效用，造成南部大停電。事件後，考量大量輸電線路匯集至龍崎超高變電所造成的風險，台電將進行輸電線路的重新規劃，並檢討保護協調措施的完整性，逐步調整改善。
台灣電力究竟可不可靠呢？可以參考「SAIDI指數」，意指「每年每戶平均停電時間」，而台灣數據近幾年平均落在16、17分鐘左右（未計入815、513、517等事故），領先國家如日本、韓國約落在7、8.6分鐘左右，德國約落在13分鐘；但是歐美大多數國家都在40分鐘以上，甚至長達數小時。
梁佩芳指出，電網要穩定，在電力供應方面並不是發電機組越多越好，而應該保持適度的「供需平衡」調節能力。傳統做法是「供給追隨負載」，包含匹配供需的日前排程及當日調整機制，保持即時平衡的頻率調整機制，及因應事故的備轉服務機制。
隨著電力需求與再生能源滲透率的成長，用戶參與電網運轉的必要性也持續提高。節約能源就是最單純而重要的貢獻，而絕大多數用戶均在低頻卸載與分區輪流停電的規劃範圍之內，嚴重事故時，可能是挽救電網的關鍵角色之一。此外，用戶若能主動參與電網調度，更能夠提高電力系統的可用資源，目前台灣的需量反應措施總參與量已經達到2.68GW，即使以執行率50%估計，已占尖峰用電（38GW左右）的3.5%，對於電網調度的助益相當顯著。
台灣去年尖峰負載為38.6GW（7月13日），目前傳統電廠裝置容量為37.7GW（不包含汽電共生、慣常和抽蓄水力、輕柴油等），而再生能源裝置容量已達10.95GW，顯示再生能源對於整體發電已有重要貢獻。根據國發會「2050淨零排放路徑」規劃，太陽光電裝置容量在2050年將提升到40至80GW、風力發電則為40至55GW，火力發電系統將導入碳捕捉和封存技術，並引入無碳燃料(如氫、氨)發電機組，以建構零碳的供電系統。
梁佩芳補充，地熱發電在潛能值得期待，除了法規制度的配合之外，須進一步思考如何提高探勘技術與降低維運成本；另一方面，氫能應用近年來也受到重視，尤其是作為再生能源過剩的轉換資源。不過梁佩芳也坦言，目前主要再生能源的發電量確實受到天候影響，且再生能源除了設備、管理和電網支援系統成本，還要考量對土地、河川和海洋的合理利用，也要重視當地居民意願、在地生態衝擊等。
對於再生能源發展，他建議要強化發電預測能力，設置備用電力資源或儲能系統，並依電力供應能力調整尖離峰電價時段，降低需求與供給之間的差異；而傳統電廠基礎也要重新調整，例如引進部分具備快速起停能力的小型機組。
最後他也補充「智慧電網」以資通訊技術提高電力系統的可靠度、安全性與效率，妥善因應分散式電源造成的雙向電力潮流，而智慧電表、能源管理與智慧家庭等技術，使愈來愈多用戶能夠參與需量反應；這兩年「班班有冷氣」政策的推行也開始了小型空調參與需量反應的契機。短中期的發展重點包含儲能系統、電動車以及智慧家庭等。
| ←前一篇 | 下一篇→ |