張不開的智慧電網 如何解決台灣電力困境?
隨著越來越多國家宣布其2050年的淨零排放路徑,中央大學管理講座教授梁啟源表示,不管喜不喜歡,綠能已經是全球趨勢,台灣只能「被動」跟隨,而且歐盟調整「碳邊境調整機制」(Carbon Border Adjustment Mechanism, CBAM),2023年開始,將針對未來出口歐盟的高耗能產品收取碳關稅,更不容忽視。
但去年513、517以及今年303大停電,都因為入夜後沒有太陽光電,夜間供電缺口變大,無法及時供電或復電,去年10月台電針對工業用電提出時間電價的尖峰時段調整,鼓勵業者避開傍晚用電高峰,讓供電更穩定,卻被外界指為「治標不治本」。
以用電曲線顯著改變而著名的鴨子曲線(Duck Curve)為例,便可說明調度情形,由於太陽能是一種間歇性能源,在中午時段因太陽光電充足而傳統機組淨負載降低,形狀就像是鴨子的肚子;在日落時段負載升高,就像是鴨子的脖子,當太陽光電占比越高,鴨肚子會越大,帶來的電力調度挑戰就越大。
為了消化大量湧入電網的再生能源,對於其他的基載能源,例如火力、水力電能等,就要做大幅調整運轉排程。
學者直言,電力供應不穩主要原因在於,政府推動再生能源時,未同步發展完善配套的智慧電網,忽略再生能源受天候、季節、日照等影響的高度間歇性,也無法自動快速辨識故障位置及問題,及時採取預防或補救措施,才會明明不缺電,台電卻頻繁限電、跳電、斷電甚至是停電。
其實台電早在2010年就規畫推動電網升級為智慧電網,但是匆匆過去12年了,智慧電網建置遠遠落後進度,一張遲遲張不開的智慧電網,會是傳說中解決台灣供電困境的最佳處方?
穩電供電 建構更具彈性與韌性的電網系統
台灣科技大學電機系教授陳在相說,當前電力系統面臨包括確保再生能源併網穩定供電、強化供電可靠度及電網韌性、促使用戶參與節能等三大面向,隨著綠能發展、用電需求多樣化以及能源管理複雜度大幅提高,如何透過建置的智慧電網,管理再生能源的間歇性,妥善調度傳統發電機組與其他電力資源以達成供需平衡,是台灣未來電網非常重要的課題。
陳在相指出,智慧電網靠監控設備收集數據並進行分析,所有收集到的資訊都能用來預測問題,或在發生問題時自動、快速地辨識出故障位置,讓台電及時採取預防或補救措施,像是遠距切換設備以維持供電,同時維修人員也可以更快速找到問題源頭,縮短斷電、復電的時間。
行動方案不行動 智慧電網進度大落後
另外,透過智慧電表大數據資料分析用戶用電及綠電輸出特性,有助短、中、長期負載預測的精確性,利用短期負載預測可安排每日電源排程及調度策略,再配合修法訂定誘因,例如即時電價、「虛擬電廠」吸引用戶導入需量反應,加上儲能等分散式電源設備,兼顧再生能源發展與供電穩定。
陳在相說,2016年蔡政府上台時就將智慧電網列入「國家綠能低碳總行動方案」的標竿計畫之一,重點項目包括推動智慧型電表基礎建設、規劃智慧電網及智慧電力服務等,但是實際執行結果,不是進度落後就是牛步化。
電力儲能裝置2025目標590MW 至今建置57MW
例如儲存多餘電力間歇性綠能需搭配的儲能系統,台電目標是在2025年完成590MW電力儲能裝置,但到今天止,已建置容量只有57MW(台電自有場地建置 27MW、輔助服務採購機制 30MW)。
就算加上施工中的台南鹽田光電站及路園儲能系統,以及預定今年發包的龍潭、冬山變電所及彰濱光電站儲能系統,合計也只再增加160MW,距離2025年590MW目標還有很大努力空間。
智慧電表安裝牛步化 一年只裝九萬戶
在智慧電表安裝方面,台電目標是在2025年布建300萬戶,結果2018年底時,僅安裝23萬戶,監察院糾正後,2020年加速完成109萬戶裝設,沒想到2021年又延宕下來了,直到同年11月累計118萬戶裝設,等於將近一年只安裝了9萬戶,累計至今年3月底,智慧電表用戶數約 159萬戶。
梁啟源透露,智慧電表安裝計畫推動不順利,跟民眾錯誤認知以為會調漲電價 有很大關係外,也有業者反映是誘因不大,「很麻煩」不想更換。
另外,為快速偵測、定位故障區間,加快復電時間的饋線自動化布建,台電雖未透露進度,但目標是2023年底自動化饋線用戶占比將達95%,使自動化饋線下游可於5分鐘內復電事故數占比達 90%。台電發言人吳進忠說,「就是要讓復電時間,愈快愈好。」
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