核二廠一號機即將停機 台灣電力的負載管理與儲能需加速

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因著5月中兩次限電事件,導致民眾對於電力供應的憂慮,亦見諸多評論,意欲藉此事件,導向燃料池爆滿的核二一號機不應於六月底停機,或藉此操作核二停機後產業生產成本將大漲之論點。但若盤點台灣電力系統現況以及國際經驗,此類論點均不符全球能源轉型趨勢。

核二停機不缺電

大眾更關切的是核二一號機六月底停機後,臺灣是否可確保供電穩定,以避免5月中的限電事件重演。依據台電最新夏季尖峰供需規劃,在考量到今年景氣暢旺下,導致工業用電需求增長比預期高,故已經今夏尖峰負載由原推估的3831萬瓩調升至3900萬瓩,以此進行供需規劃。而由於5月中限電事件發生時,仍有許多機組處於歲修之中,淨尖峰供電能力約在3900萬瓩左右。但在機組陸續完成歲修下,雖因核二一號停機減少98萬瓩,但隨著林口三號機、大潭與興達燃氣機組完成歲修,今夏淨尖峰供電能力可達4300萬瓩。因此備轉容量率,除七月時將略低於10%以外,均可在核二停機下,維持10%的水準。

但5月17日的限電事件,則突顯了臺灣電力管理的重點要提前進入以因應夜尖峰為優先的新階段。若參考最新全國電力資源供需報告,夜尖峰值為日尖峰的95%,因此今夏夜尖峰約在3700萬瓩左右。且由於近期水情穩定,抽蓄水力可充分發揮作用,故扣除目前淨尖峰供電能力最高可達300萬瓩的太陽光電,則今夏夜尖峰供電能力仍可維持在4000萬瓩左右,備轉容量將達到電力系統學者所建議的可確保供電穩定的280萬瓩之水準。由此可知所為核二一號機停機,臺灣缺電風險將大增的論調,並不符合實情。

今夏電力供需預測 (資料來源:台電網站)

邁向非核的加州電力管理經驗

在能源轉型過程中,如何因應電氣化與極端事件所帶來的供需壓力,確保供電穩定,這是各國電力監管單位均共同面對的問題。預計於2025年淘汰所有核電廠的加州,於去年8月中時,因熱浪之故,用電負載激增,導致二十年來首次施行分區限電,影響約50萬戶。而加州電力調度處(California Independent System Operator)公布的肇因分析(root cause analysis)報告中,列舉下列三大因素:

一、電力負載需求預測未能考量氣候變遷導致的極端熱浪,現行需求預估為考量發生頻率為三十年一次高溫的影響。

二、能源轉型過程中的電力資源規劃不夠周延,未能確保夜尖峰負載需求。

三、日前電力市場運作漏洞,低估當日供給需求以及投標機制設計誤導當日仍有電力出口餘裕。

為了避免上此類情形重演,加州公用事業委員會在今年三月頒訂2021與2022年夏日尖峰因應規劃,核可各電力公司採取下列措施,因應這兩年的夏日尖峰:

一、各大電力公司須與媒體合作,共計每年以1200萬美元的預算,推廣民眾節電警訊通知(Flex Alert)機制。

二、關鍵尖峰電價時段修正至下午4點到晚上9點,方可藉由價格又因抑制夜尖峰需求。

三、增加需量反應誘因,如需量抑制費率每瓩增加1.5美元。

四、要求電力公司強化需量反應與儲能,提升備用容量率至17.5%。因此驅動了加州今年度新增170萬瓩的儲能電池容量。

雖然此限電事件發生後,時任美國總統川普批評將此歸因為加州大力發展再生能源所致,而許多媒體亦關注其如何確保發電占比8%魔鬼谷核電廠(Diablo Canyon)2025年除役後的供電穩定。但加州政府在此20年首次大規模分區限電事件後,仍是堅持其政策方向,持續以2030年時再生能源於電力結構占比提升至50%為政策目標。

加州的民眾節電警訊通知(Flex Alert)機制,2020年8月時抑制需求幅度可達到100~300萬瓩。

非核達半途,健全管理提升信任

隨著6月底核二一號機的停機,伴同已進入除役程序的核一,臺灣的非核家園之路,可說已完成一半。然而今夏對能源轉型的挑戰,除了實質的供電安全,還有8月底的核四公投。而根據民調,民眾在可確保供電穩定之下,對非核家園的支持度均可超過7成。因此如何在5月中兩次限電事件發生後,提升民眾的供電穩定的信心,經濟部與台電應採取下列三大步驟。

首先在是妥善的資訊揭露。日本與韓國電力公司均會在每年夏季尖峰前,公布「夏季尖峰供需展望」,說明如何因應此次用電尖峰。而加州也在去年歷經20年來首次的大停電後,跟大眾說明今明兩年的因應作為。然而台電始終缺乏此機制,僅仰賴零星的新聞稿,或是未來兩個月的備轉燈號預測,是不足以跟各方對話。

再者為全面提升需求管理的強度,針對夜尖峰的需求特性,調整需量競價費率與時間電價時段。根據台電評估,隨著太陽光電的增加,晚上6~8點的夜尖峰將是電力管理的最大考驗。故應搭配已完成佈建的百萬具住商用戶的智慧電表,設計相應的需量管理與時間電價方案,達到抑制夜尖峰的成效。

第三則是加速儲能系統的建置。過往台電大幅仰賴抽蓄水力作為儲能之用,但在百年大旱之下,抽蓄水力的發電能力亦受水情限制,故經濟部與台電更應加快儲能系統的佈建。除現有的藉由採購或輔助服務市場的方式以外,更應思考如何藉由再生能源躉購費率的設計,將再生能源業者設置大規模案場時同時設置儲能,並應加速與電動車業者合作,整合電池交換站可提供的儲能資源。此舉不僅短期內可大舉提升臺灣供電安全。中長期而言,臺灣邁向淨零轉型之時,再生能源占比一定要達到80%以上,因此加速儲能佈建,是最無悔也是最具前瞻性的基礎建設投資。

※作者為台灣環境規劃協會理事長

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