晴時多雲

自由廣場》能源公民看缺電

◎ 盧展南

台電公司統計過去幾年的備轉容量燈號,黃燈、橘燈、紅燈天數大幅增加,最近幾天配電饋線跳脫事故頻傳,引起大眾對供電可靠度的疑慮。

依台電的算法,2012年全年供電充裕(綠燈)有366天,到2016年有126天,2017年僅有53天,其它時間不是供電吃緊、供電警戒、限電警戒就是限電準備,缺電印象已多年,連外國商會都認定台灣缺電。最近更是因為電力設備故障及饋線跳脫,使得大家對缺電及限電的疑慮加深。不論當時訂定備轉容量裕度燈號的時空背景及用意為何,讓百姓感覺一年365天中有85%天數是供電吃緊,這教百姓及產業如何配合節電。有趣的是,統計資料顯示台灣有95%時間所使用的發電設備容量,低於尖峰用電量的90%。如果能在5%使用發電機最多的時間,好好引導用電戶改變用電時間或節電,從需求及供應端來共同達成供需平衡並保有一定的餘裕,則其效益不僅改變備轉容量燈號顏色,更減低對環境破壞及電廠建設。

過去10年台電發電機組全年整體可用率(裕度)減去備轉率(裕度)平均差值約5-8%,這差異是因設備老舊,還是機組大修、小修排程不佳、維護人力不足,或是天候因素影響設備妥善率應好好檢討。但把尖峰用電時間發電備轉容量燈號,做為全天及整年的發電裕度燈號統計,自然容易擴大缺電的印象。

電力系統是人類發明的幾個最偉大的系統之一,它是一部涵蓋廣大區域的龐大的機器,如同公共運輸基礎建設(高鐵,火車,捷運),或是家裡的設備及配電線一樣,若檢修維護及汰舊換新不足,任何時間、任何零件故障損毀,都有造成部分或全系統功能中斷的情況,對生活造成不變。不僅如此,電力系統調度受制於燃料的供應及其它基礎建施(如通訊的可靠度)的運作,百分之百的供電可靠度是電力公司努力的目標,但要達此任務所需之成本及困難程度非比尋常,而設備未汰舊換新或欠缺維護必然造成故障停電機率增高,但要求百分之百不停電則不合常理。

電力系統為一動態平衡系統,調度系統須時刻追求電力供需平衡,保持一定備轉容量裕度的目的是在少數機組跳機時,能即時反應不要造成電力頻率下降太大太快,引發非預期的連續跳機,並快速將頻率拉回正常值。即使是供電充裕(綠燈),備轉容量裕度超過10%的情況下,電力系統若發生大量的跳機(如去年大潭電廠六部機全跳)或電網(鐵塔倒榻﹚事故,瞬間快速調節電力反應不足,將無法避免系統頻率或電壓瞬間驟降,觸發低頻卸載保護系統或電壓崩潰,而導致部分區域甚至全區停電。這與因缺電而排訂的限電情境不同,是系統動態反應所必須自保的停電結果。確保供電可靠,首要的工作是加強設備維護,避免或降低故障發生機率,若不幸發生了,就要能在許多無預期的事故後,利用現代化的電力資通訊技術,從廣大的供電區域中,快速檢知事故原因及地點,及時反應,降低對用電戶造成的不便。去年815大潭電廠六部機全跳機後,能於幾個小時內讓六部發電機重新併網供電,就電力系統調度而言,表現不俗。

供電充足穩定是全民及工商業界所期待的,依台電統計的資料,台灣每戶每年因事故或檢修設備造成的停電時間和次數是世界上最低的幾個國家之一,前5年從19.050分鐘/戶年(2012)到16.274分鐘/戶年(2017),從0.298次/戶年(2012)到0.208次/戶年(2017)。供電可靠度全球排名是名列前茅,僅次於少數國家,但還是被宣稱缺電。到底什麼是缺電,什麼時間供電裕度低,什麼時間供電量不足,大家應該好好討論。而上述每戶每年的停電時間及次數均未經監督檢驗,一般民眾只能選擇相信。建議電業管制機關能對缺電的定義加以釐清,供電吃緊(10%裕度)、供電警戒(6%裕度)是否是缺電,應讓全民了解,共同承擔。

依國際慣用的供電可靠度指標而言,台灣已經是世界供電最穩定的國家之一,卻被描述為長期缺電供電不穩,不僅誤導自己,也降低國外廠商的投資意願。未來若要顯示供電裕度情形,宜考慮系統總用電量隨時間的變化,限電警戒及限電準備燈號的判定方式,宜類似對供電吃緊、供電警戒的判定,以系統每小時所需的裕度總容量(MW)而非百分率(%)決定。而全年供電裕度的統計亦應以各總燈號發生的小時數為準,較能準確地顯示全年供電情況隨時間的變化。對用電戶而言,我們期待電業管制機關能提供一年中的哪幾天哪幾個小時發電裕度不足,大家在對的時間將可轉移的用電需求加以調整,便可減少使用高汙染物的尖載發電機,而不是告訴大家365天有85%天是在供電吃緊的情況,這除了蓋電廠外別無它途。

尖峰時刻負載量10%的備轉容量(約3620MW),是台灣現有4部最大核能機組的容量,若維護工作沒做好,會使同時發生多部核能機組或大型火力機組同時跳機的機率提高,那就只能消極地以增加發電容量來因應所需之發電裕度。相反地,若調度順利,3%的備轉容量也能忍受系統中一部最大機組跳機的事故,不造成限電。每一種行業均會有備料及庫存設備的需求,政府需請工商業者與電力公司一起來估算,多部機組同時跳機發生的機率及所需的投資成本,共同決定我國所需的備轉及備用容量。全世界沒有一家電力公司可向任何用戶或產業保證100%供電可靠,永遠不會停電。電力基礎建設需於供電可靠度及投資成本間取得一個妥適值。以過去的供電紀錄(每戶每年平均的停電時間和次數)而言,大家若相信台電公司提供的可靠度數字的話,台灣用電的取得及供電可靠度是不會輸給科技先進的已開發國家,如何改變缺電印象有待供需雙方共同努力。

現代化的智慧電網技術無法大幅提高供電裕度或改變缺電印象,亦無法完全避免停電,但能幫助用戶更有效率地使用能源,並可使電網運轉單位,更有效地管理電力系統,也能使電力公司快速地評估損害並從自然災害中恢復。在日常的運轉上,電網現代化的舉措(包括智慧電表部署,分佈式發電的併網,儲能系統,需量反應,配電管理系統等等)促進了更可靠的供電系統。

台電因應尖峰時刻備轉容量不足所推出的需量競價或用戶群代表需量反應用的訂價,若僅是考慮用戶抑低用電相對避免高成本燃料機組之使用,則可能還不缺電。等到哪一天,電力公司或全民願意考慮因應尖峰時間備轉量不足,全民所需付出的成本及社會代價時,那才是台灣真正缺電時刻的來臨。優質的需求面管理(包括即時電價、區域電價、尖載抑低獎勵)不僅可降低尖峰負載、提高供電備轉裕度,而負載轉移所省下的尖峰發電容量建設成本及輸電(4倍)和配電(2倍)設備容量建設成本,足以抵償需求面管理所需的付出。

人是否缺錢,部分取決於其如何花錢,台灣會不會缺水缺電,則取決於大家如何用水用電。若負載持續成長,欲達備用容量15%及尖峰用電備轉容量10%的裕度,未來將須增加許多新且反應快速的發電機組,若電廠建設因抗爭不順利或天然氣源不足,將使供電裕度無法有效提升。而許多發電機組若順利建置完成,若依過去全年95%時間使用的發電設備容量,低於尖峰負載的90%的紀錄,未來可能會有許多機組在一天中、一年中長時間的閒置,如果這是改變缺電印象的唯一途徑,則全民須買單共同承擔其代價。但若有人願意成為能源公民的一份子,則政府應告訴公民們,於某些天中的哪幾個小時一起串聯轉移或降低用電,不僅可改善尖峰供電燈號及缺電印象,亦可妥適地降低被視為嫌惡設施的電力基礎建設,強化能源社區發展,顯露全民對環境保護的意識。

(作者為中山大學電機系教授)

不用抽 不用搶 現在用APP看新聞 保證天天中獎  點我下載APP  按我看活動辦法

已經加好友了,謝謝
歡迎加入【自由評論網】
按個讚 心情好
已經按讚了,謝謝。

編輯精選