【特稿/邱國榮】行政院經濟部能源局在去年合併公布「2019、2020年電力資源供需報告」,預估未來國內2021至2027年用電需求年均成長率約2.5%,尖峰負載成長約2.3%,法定備用容量率為15%是目標、備轉容量率10%為目標。為滿足未來電力需求,及配合空氣品質狀況執行既有火力發電降載措施,政府必須訂定各項再生能源發展目標及策略以推動能源轉型,朝向減少碳排放的能源目標前進。

影響電力負載的因素有很多,經濟、產業、人口、氣溫、電價、需求面管理等都是相關的變數。根據能源局去年電力報告,2020年全國電力使用量較2019年成長2.1%;另以不同的用電需求來看,工業用電量較2019年增幅達2.1%,而住宅用電量較2019年增幅6.4%,主因是受武漢肺炎疫情影響,出國人次轉以國內活動為主,及多數民眾減少外出,致使住宅用電大幅度增加。然而工業用電仍占2019、2020年佔全國電力使用量的半數以上,為55.6%,其餘則是服務業、農業、運輸業、能源產業以及住宅用電。

在全國總發電量方面,2019年為2741億度電,以燃煤發電佔大宗,為46.1%,另有燃氣33.3%、核能11.8%、燃油2.1%、抽蓄水力1.2%、以及再生能源5.6,翌年的全國總發電量的供應比例也差不多是去年的這個數據。而再生能源還可以再細分,有慣常水力、廢棄物發電、風力發電、太陽光電、生質能發電等。

至於評估電力系統長期規劃是否穩定的要件有2種,分別是「備用容量率」與「備轉容量率」。前者在2019年尖峰負載3707萬瓩,尖峰供電能力4329萬瓩,因此備用容量率16.8%;2020年尖峰負載3771萬瓩,尖峰供電能力4391萬瓩,所以備用容量率達16.4%。後者主要是檢視每日發電機組可供電情況,可從台電公司網站獲得每日備轉資訊,2020年全年每天皆達備轉容量率10%以上,而且在2021年最高尖峰負載時間、7月27日下午1點50分的備轉容量率是10.17%。

台灣的用電最大耗能的地方在於工業用電,然而從能源局報告與台電網站公開的「電力供需資訊」等,攸關電力供應是否能夠穩定的「備用容量率」與「備轉容量率」,都數據顯示我國電力近年供需情勢良好,但是民眾近年遇到全國大停電時往往以為是缺電,或是新聞以「缺電」做為主要報導內容,除非是政府與台電謊報數據,否則缺電之說並非事實。

至於近年發生多次全國停電的原因,除了是電廠裡的人為因素導致和設備老舊以外,區域性停電多屬「饋線跳脫」居多,這是指靠近用戶端的變電所或配電線路或設備等因故而無法送電,其中設備因素約佔40%,天災外力因素約佔60%。

關於電網,由於我國的電網供電過度集中,屬於大型集中式電力系統,才會發生電廠一旦出包,就造成全國停電,也因此負載集中,電力需求逐年成長,因而民眾在看到電網的討論時,多會看到或聽到設置分散式獨立區域電網的聲音,而這也是讓目前電力系統朝向供電穩定的重要意見。可是台灣已是電網供電過度集中的電力系統,如何強化目前電網韌性不足的問題?

所謂設置分散式獨立區域電網,即為建置「智慧電網」,但首先是要讓「智慧電表」普及化。以日本為例,智慧電表可以幫助電力公司快速發現「饋線跳脫」位置,使恢復供電速度加快;再看歐洲,饋線的長度比台灣短,設置變電所密度因此相對高於台灣,降低了配電變電所服務的面積,具有強化電網韌性的分散式電網效益。回顧2003年美加大停電與2017年4月舊金山大停電,都不是恐怖襲擊或駭客入侵電廠,原因即是過度集中的電網發生「饋線跳脫」。

利用智慧電網,可以在供電、配電、用電等端,將電力和資訊進行雙向互動,可快速解決「饋線跳脫」,有助於供電更加穩定,用電尖峰時段的負載也因智慧電網而分散降低,還能讓再生能源技術併網,接取至國家電網,提升再生能源的使用效益,助於再生能源發展,提高生產再生能源電量。

根據工研院產業科技國際策略發展所的估計,全球智慧電網市場規模持穩成長,預估將由2017年的731.1億美元,成長至2025年的1197.4億美元,2017至2025年複合成長率約6.4%;然而推動智慧電網的主要驅動力,是再生能源與電動車導入,但前提是,必須將目前電網基礎建設要能夠升級為智慧電網的電力系統,發揮智慧電網的應用,這就必須賴於政府的政策法令與財政支持。

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