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台灣不缺電神話破滅! 不想重演五天兩次大限電 政府必須做好「這三件事」

2021-05-20
作者: 李佳穎

▲4年內發生兩度全國大停電,就算堅持台灣「不缺電」的一方,也無法否認供電不穩的事實。(圖/今周刊)

4年內發生兩度全國大停電,就算堅持台灣「不缺電」的一方,也無法否認供電不穩的事實。

而台電錯估備轉容量、台灣電網韌性不足,這些都有賴政府嚴肅回應。

5月17日晚間8點,不少人手機都收到將執行緊急分區限電的警訊。這已是5天內第2次全台大停電,近兩百萬戶受到影響。4天前的5月13日下午2點37分,高雄興達電廠4部發電機組無預警跳電,迫使全國約4百萬戶住家與公司行號,在下午3點到晚間8點實施6輪分區供電,就連中央流行疫情指揮中心的記者會也因此中斷。

近2次跳電的原因不盡相同。513當天,台電工作人員在進行工程時誤觸隔離開關,造成高雄路竹路北超高壓變電所匯流排故障,讓鄰近的興達電廠共4部機組因此跳機,損失約220萬瓩供電量。台電為維持電網穩定,電力系統自動啟動「低頻卸載」,造成停電。

517當天,則是用電量創5月歷史新高,興達電廠1號燃煤機組卻於中午故障,當下雖緊急調度水力與太陽光電支援,無奈夜間用電量仍持續上升,原本預計歲修完成的核三廠1號機與麥寮電廠3號機尚無法完全歸隊,供電能力不足,只好再度發出停電警訊。

電廠再出包 總統上火線致歉

這2次停電,不免讓人回想起2017年的「815大停電」。當年的台灣,因為核一、核二廠機組歲修,再加上颱風吹垮輸電塔,供電本已捉襟見肘,又碰上中油人員施工時不慎切斷天然氣供應,使全台最大的天然氣電廠──大潭電廠1到6號機組跳脫,損失438萬瓩電力,結果就是全國近600萬戶在酷暑當中,停電5小時。

近4年過後,在政府積極發展再生能源並提升燃氣發電比率下,台灣的能源結構樣貌早已和815停電時截然不同,但為何仍發生意外?由於電力供給是否穩定,牽涉國家整體能源政策走向,朝野政治領袖針對「台灣究竟缺不缺電」這個命題,再度激烈交鋒。

5月13日下午,當全台仍在分區限電,前新北市長朱立倫率先開火,在臉書上發文批評,「台電今日備轉容量率顯示10.01%,亮綠燈標示供電充裕,興達電廠發電量僅占全台發電量3.88%,為何機組一故障全台跳電?政府應立即說清楚講明白,徹查數據是否長期造假!」

晚間7點,則輪到總統蔡英文親上火線,在總統府內發表談話向人民致歉,同時強調:「今天的備轉容量率有10.01%,電廠發電都正常⋯⋯。」將事故成因定調為輸配電的電網問題,而非供電不足。

四壞狀況齊發 跳電危機仍在

檢視台電公布的電力供需資訊,513當天的尖峰負載電量為3670萬瓩,備轉容量率10.01%,所以台電當天的最大發電能力,應比全國用電尖峰那一瞬間,還多出367萬瓩。不過,當天因設備故障跳脫的興達電廠4台機組,總發電量也不過220萬瓩,並未超過台電手中的「備轉」電量,為什麼仍會引起全國限電?

經濟部政務次長曾文生在513當天的緊急記者會上,仔細解答了這道矛盾的算術題:「用電尖峰負載高於預期。5月中旬原先預期為3500萬瓩,今天達到3670萬瓩,比預測高出170萬瓩;綠能估算也出現誤差,光電發電量比預測減少30萬瓩、風電減少215萬瓩;由於水情不佳,能快速上陣的水力機組無法支援,減少供電180萬瓩。」

「今天的狀況,我們面對到當所有最壞狀況疊在一起時,我們可能真的應付不來。」曾文生在當天記者會上的發言,恰好可以成為「台灣究竟缺不缺電」的解答:若沒發生意外(人為疏失造成跳電),且最壞的狀況沒疊在一起(高用電、缺水、綠電量不如預期),台灣確實不缺電。但天有不測風雲,一旦意外再次發生,台灣的供電仍可能像這次一樣「應付不來」。

沒想到意外很快到來。台電在5月17日晚間再度啟動分區限電,台電發言人張廷抒坦言「供電能力緊張」,此話形同「承認缺電」。民進黨立委洪申翰分析,除了電廠與電網故障外,提前到來的高溫、未能緩解的缺水與持續攀高的產業產能,在在考驗台電面對極端氣候時的電力調度能力。

▲高雄興達電廠的裝置容量排名全台第三,一旦機組發生故障或意外,就容易影響全台整體供電。(圖/台電興達發電廠臉書)

供電吃緊 應檢討備轉容量率

2次大停電過後,除了爭論「缺不缺電」這道是非題外,精算備轉容量、推動儲能系統,並加強電網韌性,對於預防下一次「斷電」,無疑更具積極意義。

第一個問題是,台電有沒有必要提高備轉容量比率,以備不時之需?

513之前,台電連續667天的備轉容量都超過10%的「供電充裕」門檻,成功大學電機系教授張簡樂仁分析,備轉容量的作用就像「買保險」,本來就需要花錢,機組增建後,若多數時間只能待機,則需考慮是否增加。他認為,增加能快速反應供電的備轉機組,或許有可能加速復電時間。

啟動不同型態的發電機組,所需時間也有所不同。一般而言,若有先進的儲能設備,太陽光電與風力發電可以快速升降;慣常式與抽蓄式水力發電也只要半小時內就能啟動,至於燃氣與燃煤機組,則分別需要2小時、6小時才能完全供電。

台灣環境規劃協會理事長趙家緯分析,目前台灣正處於增加再生能源裝置容量、以燃氣機組替代燃煤機組的轉型階段,若能源結構持續朝既定方向調整,未來即使發生跳電,復電速度也會逐漸增加。

然而,10%備轉容量足夠因應不時之需的前提是「預測精準」,但根據台電電力調度處處長吳進忠的說法,台電在513事故當下,能快速起停的備轉容量只有2%,無法馬上補足電力缺口。如果台電公布的備轉容量推估值不能夠接近實際狀況,例如將明知不能使用的水力發電列入計算,那無論備轉容量再高,也形同濫竽充數,不具意義。

台灣電力與能源工程協會前理事長、中山大學電機工程系教授盧展南指出,備轉機組可分為30秒內、10分鐘內、30分鐘以上才可升載3種等級,功能各有不同。短時間升載的機組,是為了應付變電所故障等突發事件;升載時間較長的機組,則是當電力公司發現當日尖峰用電將超出預估值時提前開啟,等尖峰時段到來,剛好可以加入供電。

事實上,2017年9月,行政院提出的《815停電事故行政調查專案報告》中就提到,台電短期內應研議提高備轉容量的可行性,中長期而言必須檢討電力備轉與備用容量率,其中就包括研究建置一定比率可快速升載的電力設施,以因應電廠機組瞬間跳機的電力負載緊急需求。

盧展南認為,台電目前僅公布「備轉容量」,未來應詳細公布不同型態的備轉機組所占比率,例如發生跳電的10分鐘內、30分鐘內,分別能調度多少備轉電力。另一方面,也可考慮根據最新用電資訊即時更新備轉容量,並與頻繁跳機的機組比對,例如當下備轉容量約等於一座興達電廠發電量,以公開透明數字爭取社會信任。

台灣目前光電與風電裝置容量超過600萬瓩,但電網僅能即時監測其中250萬瓩的流向,導致無法精準預測再生能源的發電量。趙家緯建議,電網應整合再生能源發電資訊,並加強氣象預測,才能增加綠電預測精準度;在大力發展綠電之餘,加強儲能設備布局,也有助於在小規模跳電時,立即以升載時間短的綠電應急。

強化電網韌性 可確保穩供電

想要盡可能減低停電機率,或至少在停電後降低衝擊,除了備轉電量「不膨風」、增加能快速支援供電的備轉機組以外,打造更具韌性的電網系統,也是專家一再建議的改進方案。

815停電後,時任行政院院長林全於立法院專案報告中就開宗明義論及,我國電力系統長期存在2個問題:第一就是過度依賴「集中式」發電系統;第二就是脆弱的「管網輸儲」基礎建設,導致缺乏緊急應變與抗災能力。

「無論是815或513大停電,都是因為電網的電力下降,導致頻率快速下降而必須瞬間斷電,任何快速反應的機組都不足以應付。」張簡樂仁直言,快速調度的備轉容量只能增加復電速度,區區操作失誤就造成4部機組停機,凸顯的是電網的系統性問題。

「電網韌性,指的是發電、輸電或配電端變動時,能盡快預測與恢復,以穩定供電。」台灣大學電機工程系教授劉志文這麼解釋。

劉志文指出,想增加電網韌性,設計時就應該分散風險,避免過度集中,並能在事故發生時快速隔離故障區、縮小影響範圍;接著,若電力運輸的頻率受到波動,電網應能迅速回報,透過備援系統迅速調整頻率;最後,則是透過數據分析電網的弱點,在比較脆弱的位置投入較多維護與修繕成本。

盧展南強調,強化電網韌性不只是為了因應大型意外事故,當台灣的再生能源發電漸漸增加、併網,光電與風電難以預測的狀況也會增加,尤其極端氣候又增添供電不穩定的風險,更需要可以彈性調整頻率的電網,讓不同發電方式的電力可以互相調度。

台灣4年內發生2次大停電,從政府到台電絕不能自滿於「不缺電」的神話,必須強化電網系統排除錯誤,並增加水力、綠電等快速升載機組,且善加利用儲能系統,才能維持供電穩定與安全。…(更多內容,請參閱最新一期《今周刊》第1274期)

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