【綠色觀點】2025 年節可能停電?綠電優先的電力調度危機

和夏日高峰比起來,過年算是用電低風,怎麼會停電呢?在綠電佔比夠大之時,依現行調度制可能會發生這些問題:
評論
Shutterstock/達志影像
Shutterstock/達志影像
評論

本文作者楊雅雲,綠學院創辦人,受到紀錄片《不願面對的真相》啟發,2009 年大跨度轉行到台達電子文教基金會,領導莫拉克風災校園重建 — 那瑪夏民權國小重建工作。稀有的大跨度整合型專家,專業領域包括新能源、智慧電網、電動車、儲能、節能、循環經濟、綠建築,擅長把最專業的綠色科技行話,翻譯成最淺的白話文說出來。2014 年創辦綠學院,同時為 Green Impact Lab 綠色創業加速器的共同創辦人,著有《綠領建築師教你設計好房子》一書。

原文刊登於綠學院,INSIDE 經授權轉載。

2025 年大年初二,你按照往年慣例,準備拜年禮,跟著老婆、帶著小孩,到岳父家拜年。岳父岳母擺出滿滿一桌年菜招呼回娘家的兒孫們,大夥兒正在餐桌上聊天八卦時,忽然啪的一聲,停電了。  

今天工廠沒有開工,大年初二人人都出去玩,家裡也沒開冷氣,怎麼可能停電呢?你岳父咕噥著,一邊去查看家裡的「不累尬」(無熔絲開關,英文為 Breaker)。

這隻停電的黑天鵝就跟新冠肺炎一樣,難以預測,極不尋常,但是真的發生了。

真奇怪,照理來說,停電發生機率最高的時間點,應該是炎熱的夏日大家搶著用電的時段,工廠產線全開,你家、辦公室、餐廳、百貨公司所有的冷氣也全開,電力吃緊,因此當一個機組出問題,頻率變動,系統電壓變動,區域內就跳電了。

但是你錯了,真正的風險不是炎熱的夏日,而是春季及冬季,因為這段期間再生能源的發電量太多了!

unnamed
資料來源:2018 年 8 月 8 日再生能源併聯運轉研討會

2025 年,離岸風電已經興建完成,集中在中部彰濱外海,這些風力發電會併入中部電網;而太陽光電裝置容量 20GW 也早已上工,集中於中南部地區,多併入南部電網。冬季的東北季風,加上穩定的日照,大量且具高度集中性的再生能源併入區域的電網,且為了讓綠電先行,在過年期間用電需求大減下,大多數傳統機組勢必得減少發電運轉甚至是解聯,這時再生能源的發電占比將是最高的時候,少了傳統機組提供的輔助服務及轉動慣量,如遭遇到再生能源發電大幅變動或是設備故障,將導致電力系統的穩定運轉產生衝擊,最慘的情況是頻率持續下探就像煞不住的卡車,你我就被無預警的停電了。

你說,不要讓綠電先行,過多的再生能源不要讓他併網,不就解決了嗎?

但是綠電不用實在太可惜,有沒有什麼辦法可以既用上再生能源,又不會讓電網出問題的?距離 2025 還有五年,既然都能預測出這隻黑天鵝,我們可以提早開始準備,2025 年大年初二你去岳父家時,什麼事情都不會發生。更棒的是,我們甚至可以替再生能源公司找到新商機,除了賣綠電之外,還可以再賺其他的錢。

我們這樣開始想。首先,台電要想做好電力調度,就必須掌握發電端的發電量,也就是所有可用之兵的作息,包括活潑的再生能源;同時必須掌握需求端的用電量,要正確預測你什麼時候要用電、要用多少電,然後用最經濟、最有效率的方法滿足兩邊的需求。有掌握,才談得上調度,否則你根本不知道應該用什麼武器上場打仗。

但是實際上,現在的台電並沒有能力掌握再生能源發電端的即時發電量,再生能源這個可用之兵時常走來走去,還會擅離營區,誤差會達到 10%。

以目前運行狀況來看,再生能源的發電量預測誤差就已經大約 10%,換算約為 24 萬瓩,此誤差量連系統備轉容量之 1% 都不到,這種誤差對台電這頭大牛來說,扛得住。

但是 2025 年的誤差 10% 是什麼概念?光是計算太陽能的部分,就直接躍升到 160 萬瓩(如果只算八成的發電量),約佔系統備轉容量的 5%-7%,等於是三分之一台中火力發電廠的發電量。不同時間點的 10%,可以帶你從天堂直達地獄。

台電又在恐嚇人民了吧?台電從遷台以來就牢牢掌握所有的發電、用電機密,怎麼會說沒有能力即時掌握發電端的發電量呢?

因為裝置容量 1,000kW 以下的再生能源發電設備,可以不用時時刻刻回報他們現在的發電量有多少。時時刻刻回報,再生能源公司可是要多花錢的。這原本是政府為了提供誘因讓再生能源公司願意設置小規模的案場,但最後演變成有些再生能源公司為了節省成本、躲避法規、審查程序等,拆分大案場成為多個小案場,因此原本的美意成了漏洞。

以個別公司的角度來看,都覺得誤差那麼一點時間有什麼關係,我又不是不回報發電量給你,晚一點而已嘛。嗯,以個人的角度來說,得了肺炎還在外面趴趴走是我的人權,不能怪我吧!

但是自從肺炎之後,我們懂了。我們每一個人,都不可能無限上綱人權、民主、平等,因為活在這個世界上,我們彼此的生命是相互依存的,天下太平的時候當然可以高談人權、民主、平等,每個人都覺得自己的利益最重要,但是當系統性風險發生時,什麼叫做追求個人利益極大化?你的利益,要靠所有人共同合作才能得到,靠你一人你扛得住嗎!

幸好這件事有解方。我們之前在《太陽能和風力發電併網的神救援!三分鐘帶你搞懂電力輔助服務》文章中提出六大策略,其中之一就是必須立刻提高發電端和需求端的預測能力。

我們應該運用科技,提高再生能源發電預測的準確性與重新調度程序,以及增加電動車充電負載變動的參數進電力系統中。理想上必須準確預測明天 24 小時的發電出力,電力調度中心在日前機組排程(Day-ahead unit commitment)作業才能準確且有效進行。

這種預測能力,就是再生能源管理系統,也就是我們說再生能源公司可以再賺的錢。下一篇,我們將從再生能源管理系統展開,談一個正在發生的商機:電力物聯網。

責任編輯:Mia
核稿編輯:Chris



精選熱門好工作

客服督導/客服主管

VeryBuy非常勸敗
臺北市.台灣

獎勵 NT$15,000

客服⼯程師

萬欣網路科技有限公司
臺北市.台灣

獎勵 NT$15,000

策士事業群 組織發展策士/ Manager, Strategic Organization Development

布爾喬亞公關顧問股份有限公司
臺北市.台灣

獎勵 NT$15,000