Yahoo奇摩新聞 面對疫情仍要淨零，臺灣以綠能導向的能源轉型之路，必須堅定向前
2021 年 5 月可謂多事之「春」，臺灣接連遭遇乾旱、停電、疫情升溫等危機，除了需靠全民提升節約用電、用水，落實居家防疫措施外，更需要政府以公部門的力量，解決影響層面廣大的缺水、缺電問題。
綠色和平於 2020 年委託中興大學資訊管理學系許志義教授，進行《論市場導向之綠電發展策略》研究，成果獲刊登於《臺灣能源期刊》。以下為您將此次研究做重點節錄，看專家剖析臺灣如何在能源轉型之際，維持穩定供電。
彈性調控才是重點，盲目追隨發電量治標不治本
臺灣於 5 月發生的停電現象，引起多方民怨，甚至質疑供電系統與人員管理缺乏把關。長年研究電力經濟學並身兼台電獨立董事的許志義教授，對此語重心長表示：
「這次大停電，凸顯出台電系統仍然存在多年問題，經不起考驗。未來新的能源系統是綠能，且著重在分散式供電。微型電網讓電廠從惹人嫌的『鄰避（Not In My Back Yard, NIMBY）』設施，成為人人歡迎的『迎毗（Yes In My Back Yard, YIMBY）』設施，有助於區域電力的穩定。供電不需長途跋涉，但也因此顛覆過去大電廠模式的供電邏輯，為台電帶來挑戰。」
許志義教授認為，若要改善問題，應先調整過去「穩定供電」的重心，勿過度強調供給面的電源開發，而輕忽變電所與輸配電端的設備品質維護，以及更加重要的電力需求面管理，並提出以下兩點說明。
在淨零碳排已經成為全球共識的當今，有別於化石能源所造的空氣污染與碳排放，以及核能發電所帶來的輻射外洩、高階核廢料處理的風險，再生能源目前是全球社會最有共識、也極力發展的能源選項，以「綠能」為導向的電力系統是全球電力系統轉型的方向。
臺灣政府目前的能源政策目標為 2025 年再生能源發電占比達20%，當發電占比越來越高時，可能造成電力調度出現所謂「鴨子曲線（duckcurve）」及其「淨負載（net load）」劇烈波動之現象，電力系統的穩定將仰賴電力供給面和需求面的平衡能力。
何謂鴨子曲線？
當一個地區日出時，太陽能發電系統出力發電快速併入電網，將大量取代傳統發電機組，形成原本的淨負載（net load）下降。總負載與淨負載之間差額加大，兩條曲線形狀看起來就像是鴨子的肚子；傍晚日落時，太陽能發電量驟減，就像是鴨子的脖子，淨負載需求快速上升，需搭配水力及天然氣發電機組，甚至需量反應（demand response）與儲能系統等市場中多種組合服務，急速升載調度，這種現象稱為「鴨子曲線（duck curve）」。
綠色和平小教室
需量反應（Demand Response，DR），是電業自由化後，電力需求面管理的重要措施之一。
電力公司透過價格訊號或提供誘因等方式，引導用戶改變用電行為，於系統需要時配合減少用電，以降低尖峰負載，避免系統發生供電危機。
用戶配合措施不但可以減輕電費負擔，電力公司也可以降低供電成本，延緩投資興建新電廠。
綠能電力系統應兼具「廣度」與「深度」
許教授參考了包括德州、加州的經驗，建議臺灣的電力系統應兼具「橫向的廣度」與「縱向的深度」，何謂電力系統的「廣度」與「深度」？
「橫向廣度」是指空間軸上，電力市場應盡可能吸納產業鏈的各方利害關係人，如發電業、售電業及消費者，相互競合以確保電力系統的彈性與靈活度。
從供給面而言，除了傳統集中式電源之外，也要廣納各種分散式電源，例如地面型及屋頂型太陽能發電系統、大型及微型風力發電機組等，發揮各種設備的不同特性，提供能量、容量及輔助服務。
以國際間的案例來說，澳洲政府就與法國再生能源廠商 Neoen 合作，在墨爾本西南邊，以蓄電量 300MW／450MWh容量（相當於臺灣 1,500 戶月用電量）的特斯拉電池，興建能儲存再生能源多餘電力，並穩定電網的「另類電廠」。
從需求面而言，將出現眾多產消者（prosumer）。因此，要盡量納入自發自用再生能源發電系統、節能、電動車與小型儲能系統，引進智慧能源管理系統。甚至讓產消者成為潛在競爭者，使其能有參與電力市場交易的機會，有助於智慧工廠、智慧社區及智慧城市能源物聯網（包含電網、水網、氣網、氫網及交通網）實踐，落實電力系統的彈性與靈活度，以最符合成本效益原則，提升整體電力市場績效。
「縱向深度」則指時間軸上，面對電力系統失衡危及可靠度的任何時間點，皆須保有供給面與需求面的多重備援系統（redundant system），尤其是當自然天候環境劇烈變化（如颱風、熱浪等）與用電負載需求（如連續假期、週末假日等）的極端情況下，更須建立電力調度的「縱向深度防禦」。
綠色和平小教室
電力可靠度，分為發電、輸電及配電三個層次，主要從以下兩點進行評估：
1. 電力系統承受系統設備事故，不致於讓其他設備解聯，或產生連鎖事故的能力。
2. 電力系統在任何情境下都能充足發電及輸電，滿足所有用戶尖峰用電需求的能力。
從供給面而言，輔助服務提供者（ancillary service providers）廣納需量反應、熱泵系統、汽電共生系統、小型燃氣渦輪發電機、電動車與儲能系統等，甚至在虛擬電廠及區域微電網的商業模式下，任何一套主流供電系統失敗，仍有下一個即時備援候補的替代方案。即便在所有備援系統接連失敗的最極端時刻，仍然有可能在短時間維持區域電力系統的孤島運轉（islanding operation）。
綠色和平小教室
孤島運轉（islanding operation），也就是當微電網檢測出電網外部發生故障，或電力品質不符要求時，電網將即時與市電（Mains electricity，提供給家用或企業使用的一般性交流電）解聯，並獨立運轉的情況。
以綠能為導向的電力系統，是淨零碳排的唯一路徑
臺灣目前的電力系統仍幾乎由台電全盤主責，身為民眾的我們以及企業該如何參與轉型，並降低自身風險？
首先，在電力需求端必須思考更多節能、儲能或調配負載的方案（如需量反應和虛擬電廠等）。再者，在綠電市場開放的狀況下，所有人都不只是電力消費者（consumer），更能夠成為「產銷者」（prosumer）。
除了電力使用以外，可以透過公民電廠、自建再生能源發電設備，甚至是儲能系統，成為電力供應者的角色。這些行動都能夠協助減輕臺灣電力系統的負擔，讓越來越多公眾參與，在電業當中成為貢獻系統的部分力量。
當臺灣各大廠商都因應國際綠色供應鏈的趨勢，承諾使用 100% 的再生能源，發展再生能源已經不再是臺灣能源的選擇題，而是必要的選項。分散式的再生能源發電、發展區域型的智慧電網，不僅可以減緩大型傳統電廠開發案的生態衝擊，更可以分散風險。當家家戶戶、各個廠商都善用自身屋頂和廠房空間發展發電和儲電能力，您我將擁有更健全、有韌性的電力系統。
更多綠色和平文章
513全臺停電、517限電原因是缺電？專家怎麼看台電停電通知
RE10x10中小企業綠電論壇，帶頭示範能源轉型創造商機
