為臺灣電力發展建構穩定與可持續性的未來
為臺灣電力發展建構穩定與可持續性的未來
隨著全球能源轉型的趨勢,臺灣的電力市場也在逐步改革,面臨各種挑戰與機遇。台灣電力公司(以下簡稱台電)作為國內主要電力供應商,在這過程中扮演著關鍵角色。台電總經理王耀庭從電力市場的開放與未來發展、電網穩定與再生能源管理,以及臺灣能源轉型所面臨的挑戰等面向進行探討。
台電總經理 王耀庭
推動電力交易平台與智慧電網建設 加速能源轉型
為了推動電力市場的發展,台電透過電力交易平台機制促使聚合商成立,尤其是在允許更多的虛擬電廠 (VPP) 和分散能源資源 (DER) 參與市場方面。王耀庭表示,台電近年來積極促使電力交易平台的建立,並鼓勵聚合商的成立,這些公司專注於電力交易,以螞蟻雄兵之姿有效整合多種產業,包括冷凍業、百貨業、製造業和電子業等超過 23 種產業,透過代理需量反應資源參與平台,根據競價結果安排調控這些資源,以提供電力系統輔助服務。此舉不僅有助於緩解尖峰負載壓力,還能增強電網的穩定性。
台電的電力交易平台自 2021 年 11 月正式營運以來,已有多達 89 家合格交易者參與,這些交易者的合格輔助服務交易容量達到了1537.9 MW。王耀庭表示,顯示市場已趨成熟,未來將在法令規範下繼續推動電力市場的進一步開放,讓更多新興參與者進入市場。
除了建立電力交易市場外,台電還推動智慧電表 (AMI) 的布建,截至 2023 年,已安裝完成超過 270.77 萬具智慧電表,這為電力消費數據的智能化應用打下了基礎。以及積極推動能源管理系統 (EMS) 的導入,該系統將不同能源資源與電網之間的數據整合,優化整體電力資源的調度。
「台電也將持續推動充電樁的建設,並透過智慧充電管理系統,促進電動車產業的發展,同時發揮電動車作為區域電網型儲能裝置的作用。」王耀庭指出。
同時,台電未來除將針對 VPP(虛擬電廠)和 V2G(車輛到電網)等概念進行整合,並透過市場機制來應對再生能源引發的電能不平衡需求。王耀庭表示,台電將持續檢討系統運轉情況,並配合電業主管機關的法令來規劃執行,確保供電穩定與電力產業的永續發展。
從「發電追隨負載」到「負載追隨發電」的挑戰
為了確保供電穩定,經濟部於 2005 年制定了「推動供電可靠度 999 方案」,該方案以缺電機率 (Loss of Load Probability, LOLP) 為指標,將每年允許的缺電機率控制在不大於 0.1%,確保供電可靠度達到 99.9%。此方案建議合理的備用容量率為16%,並由行政院長在同年指示將備用容量率降低到 16%,以減輕採購民間發電的壓力,台電依此規劃進行電源開發。此外,台電於 2010 年委託研究,報告指出,在滿足 99.9% 供電可靠度的前提下,考慮負載預測和新機組商轉時間的不確定性,建議備用容量率降至 15%。經濟部於 2012 年將 15% 確定為系統目標值。
再生能源的快速發展,台電面臨著如何有效管理間歇性能源帶來的挑戰。加上再生能源具有間歇性特質,電力系統的運作模式勢必隨之調整。過去台電電力管理的這套「發電追隨負載」主要模式將逐漸被「負載追隨發電」趨勢所衝擊,這也對臺灣的電力市場帶來了新挑戰。
王耀庭表示,電網轉型及氣候變遷的挑戰,供電風險時間的變動,使得傳統一致性的備用容量率標準 (10%~15%) 可能無法充分反應即時風險與成本。因此,需要廣泛評估一年中所有時間段的供電容量短缺風險,並建立電能資源充足性規劃原則。
「為因應這樣的挑戰,台電擬定幾項策略,包含傳統火力發電機組作為備援資源,並持續增設具有快速反應或起停能力的燃氣機組,以適應再生能源的波動性,並確保在再生能源出力不足時能夠迅速補充電力,維持電網穩定運行。」王耀庭表示。
在調度策略方面,將動態調整抽蓄水力電廠的運轉模式,改於白天再生能源充裕時段進行抽水,晚上進行發電,這樣可以有效利用太陽能等再生能源的豐富時段,降低對傳統電源的依賴。此外,也會透過電力交易平台,積極採購民間多元化資源,如儲能設備和自用發電設施,以提供快速輔助服務,增強電網的韌性。
針對再生能源的管理,台電已經建置了再生能源管理系統 (DREAMS) ,該系統能夠實時監控太陽能光電發電系統的運行狀態,並通過數據分析,降低再生能源併網的衝擊。並納入電力系統整體供需時間與區位因素,加強再生能源熱區的基礎設施建設,建立完善的管理機制,確保再生能源在臺灣電網中的穩定併網和高效運行。
跟上國際趨勢 電力產業必須跳脫傳統經營模式建立生態系
隨著臺灣在國際上的能見度和影響力逐步提升,國際交流也變得愈加頻繁,同時臺灣在電力發展中面臨的挑戰也浮上檯面。王耀庭指出,未來臺灣在推進能源轉型時,除了以減碳為主要目標,還需應對經濟增長、自身環境條件以及能源選擇有限等多重挑戰。
隨著臺灣產業的升級、科技的發展以及電氣化趨勢的推進,各產業、運輸部門和民生用電需求不斷增加。特別是作為全球半導體產業供應鏈的重要一環,臺灣在AI應用、半導體製程、數據中心等領域的發展,對穩定、高品質、綠色低碳電力的需求愈加迫切。因此,王耀庭認為電力部門必須審慎觀察和評估產業動態和科技發展的變化,並根據未來用電需求調整供電方案,以兼顧產業發展與乾淨能源的目標。
「臺灣地狹人稠,能設置大型綠能設施的空間有限,高昂的土地成本,亦增加了案場開發的難度。加上開發綠能設施所需的環評和土地使用變更程序,也可能進一步阻礙建置速度。」王耀庭表示。如何在有限的土地資源下有效利用空間、提高土地使用效率,並透過導入國家融資保證機制和精進國產化政策配套,協助綠能業者獲取資金和完善國內綠能產業鏈,王耀庭認為這是當前急需解決的問題。
王耀庭也提醒獨立電網與能源自給率的提升也是不可忽視的一環。相較於澳洲、美國和歐洲等大陸型國家,臺灣屬於海島型國家,擁有獨立電網,且用電需求高,能源組合選擇受到限制。目前臺灣對進口能源的依賴高達97%。因此,加速發展再生能源,增加自主能源比例,成為臺灣必須推進的策略。同時,在能源轉型的過渡期,燃氣機組、儲能設施和需量反應等也須扮演關鍵角色。
除了能源轉型,淨零轉型也是各國面臨的重大挑戰。王耀庭指出,隨著再生能源比重的不斷增加,提升電網韌性和整合需求端資源的重要性日益凸顯。在電氣化和零碳化的核心趨勢下,電力產業需跳脫傳統封閉式經營模式。王耀庭建議,應與政府、產業界、運輸部門、商業及住宅部門,以及國際廠商和學術研究機構等各方利益相關者合作,共同推動法規配套、資金投入、基礎建設及前瞻技術研發,建立連接上下游供應鏈和跨業合作的生態系統,以實現淨零轉型的目標。