淨零轉型勢在必行,身為國營企業龍頭之一的台電,目前在電力供應上遇到哪些挑戰,未來要如何在淨零和穩定供應上取得平衡?
● 重點先看》
- 台電近年在再生能源的購電倍增,目前累積減碳達1571萬噸
- 淨零目標在即,目前台電分三面向因應:供給面、電網面和需求面
- 再生能源增加對系統最大衝擊是電量調度困難,未來要達到電網韌性,關鍵在能源管理及電網管理
25日,台大社科院梁國樹國際會議廳舉行「台灣能源淨零轉型:極大化永續綠能與強化電網韌性」國際研討會,邀請行政院副院長沈榮津、國發會主委龔明鑫、經濟部次長兼台電代理董事長曾文生致詞。
經濟部次長兼台電代理董事長曾文生直言,「台灣要走向淨零,就需要極大化永續綠能、強化電網韌性這兩大主軸的工作。」他接續提到,要如何開發能源達到需求、該發展哪些再生能源,佈局也會慢慢出現。
身為研討會講者之一的台電總經理王耀庭,以「電力穩供與淨零之挑戰・因應」為題進行分享。
台電再生能源佔比增加,仍面臨夏季高溫挑戰
王耀庭一開場就提到,為了達成淨零目標,無疑要「降低碳排,多用綠能」。在2021年台電系統發購電量2488億度,再生能源的占比持續增加中,燃氣也超越燃煤。
根據台電歷年發購電量數據顯示,2020年再生能源發購電量從5.8%,上升到2021年的6.3%。燃氣、燃煤的發電量也從2020年的40.8%、36.4%,到2021年變成42.5%、35.5%。
王耀庭強調,「再生能源量能逐步提升,」包含推動太陽光電/風電,來提升綠能併網容量。太陽光電的佔比,從2019年的55%成長到2021年的69%。此外,台電近年來在再生能源上的購電也倍增,共304億度,目前累積減碳達1571萬噸。
然而,雖再生能源持續增加,依舊面臨用電吃緊的挑戰。王耀庭直言,氣候變遷導致氣溫攀升,也使得用電量創新高,未來夏天會愈來愈長,不只是四個月,而可能拉長到半年。
對此,他表示「供給面結構勢必受到調整,」未來再生能源也將愈來愈多。但這也衍伸另個問題,當再生能源愈來愈多時,對電力系統最大衝擊就是「使得電量調度困難」。
王耀庭舉天平實驗為例,類比電力系統。當大天平承載的重量愈重,天平的移動速度愈慢;反之,小天平承載重量愈輕,移動速動就會愈快。這樣的概念也和電力系統很像,當電力系統愈大,慣量愈大,移動幅度也愈慢,所以系統能夠容易穩定控制。
但再生能源愈多,燃煤、燃油、燃氣等發電機愈少,慣量也就愈小,因為傳統發電機是機械轉動的設備,可以透過吸收或放出能量來調節電能,當系統有狀況時,也使得電量調度上會有困難。
此外,再生能源在發展也有困境,像是到了晚上沒有風力、太陽光電,因此在夏日晚上的發電都要靠傳統的燃煤、燃氣系統來供電。因此,王耀庭表示台電需要有些緊急應變能力,包含對用戶端進行調控、檢討電力調度彈性、歲修排程等。
台電三大淨零排放策略
面對淨零目標在即,王耀庭表示目前台電有三大面向來因應淨零排放,分別是供給面、電網面和需求面。
在供給面上,以能源轉型降低碳排為優先,加大再生能源,包含納入地熱、海洋能等,並以使用燃料替代,像是燃氫機組混氫技術、混氨技術。長期而言,導入前瞻技術達成碳排歸零。
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在電網面上,則是配合再生能源大量併網,投入各項電網轉型工程,包含加強電力網工程、智慧電網等。而需求面上,則是透過減緩用電需求和平抑負載變動。
他也針對電網面進行深入說明,在未來電網要穩定,整個電網要做好強韌、分散。目前,台電透過導入配電級再生能源管理系統(DREAMS),來智慧調度與發電等。以及,在強化電網韌性的建設計劃上,將透過區域分散的方式,來達成綠能分散供電。
近來頻傳小區域事故停電,台電將加強、改善配電網強韌計劃。全台有300多萬根電線桿,有100多萬顆的變壓器,王耀庭強調需要將這些變壓器包覆起來,才能避免動物誤觸導致停電等狀況。
另外,在用電端上,台電祭出針對電價時間帶調整試辦方案,因應用電尖峰時間從白天移至晚上,也進行相應調整。此外,台電也針對電動車需求大增的趨勢,和電動車、製造充電樁、能源管理業者一起合作。
最後,王耀庭強調未來要達到電網韌性,能源管理、電網管理是關鍵。而管理的方式就是從家庭微電網、電動車充電站、能源技術服務ESCO,以及未來將成為顯學的「自動需量反應」來著手,並鼓勵業者與台電攜手合作。 (編按:「自動需量反應」即無須透過人為即時判定與操控之需量反應,主要透過資通訊技術的自動控制化,進一步確保需量事件的反應速度與減少電力調度風險。)