時事關注

未來再生能源發展規劃對我國備用容量率影響
卓金和

2016/08/04

根據報導指出今年7月台電公司公布「105年長期電源開發方案」,內容預警2022~2025年我國備用容量率將低於6~7%,2023年甚至可能達到3%,遠低於我國設定的15%合理備用容量率標準,未來供電可靠度堪慮。環顧目前社會氛圍與環境意識抬頭,再加上我國2025年非核家園願景,要達到合理備用容量率標準實屬不易。因此,有別於新增化石燃料機組,目前新政府提出2025年再生能源發電量占比達20%,並取代核能等願景,勢必衝擊我國未來的能源配比。更進一步來看,擴大再生能源發展是否能確保合理備用容量率問題?因此,本文就未來再生能源對備用容量率的影響提出建言。
世界各國對於備用容量率的定義大多採用發電系統淨尖峰供電能力 減去尖峰負載後,再除以尖峰負載的方式來計算備用容量率。在合理備用容量率的設定,台電公司2010年指出當系統尖峰負載成長達4,600萬瓩時,備用容量率降至12%仍可滿足供電可靠度99.9%標準,惟考慮負載預測及機組商轉時間之不確定,最後合理備用容量率設定在15%。
過去常發生民眾對於備用與備轉容量率,以及計算目的與方式產生混淆。備用容量的目的主要是用於未來電源開發規劃之用途,計算方式採全年預估,資料頻率以年為單位;備轉容量的目的在衡量系統每天供電可靠度,計算方式乃視當天實際可調度的容量來計算 ,資料頻率以日為單位。由於機組容易受到許多因素干擾,會產生無法出力情況而使得備轉容量一般低於備用容量率。
面對未來備用容量不足,我國將積極開發再生能源替代。然而,根據國外資料顯示,雖然再生能源對備用容量有正向貢獻,但貢獻程度仍有疑慮。資料顯示再生能源滲透率越高時,整體容量貢獻程度越低。歸咎其原因,除再生能源的間歇特性外,再生能源的分散性也將降低其在尖峰負載之貢獻度,如台灣北部的日照沒有南部強烈等。因此,許多國家在計算備用容量時,會透過容量貢獻對再生能源的裝置容量進行權重 。此外,因應再生能源占比增加,必須準備更多備轉來維持系統安全,但也容易造成發電成本攀升。
面對未來再生能源占比增加,可藉由提升再生能源的容量貢獻及準備適當的備用容量來因應。首先,建議發展儲能設備與抽蓄水力電廠,以提供能快速反應的備轉容量,降低再生能源間歇性所產生的影響。再者,強化再生能源預測能力。根據美國調度中心ERCOT經驗,將再生能源發電量預測與傳統負載預測分開進行,並建立在不同機率下再生能源可能供應量,俾容易掌握再生能源的供應問題。最後,持續發展需量反應作為備轉容量來源,並思考將需量反應納入備用容量率的可能性。面對我國今年5月31日備轉容量創下10年最低的1.64%,台電透過需量競價減少六成以上的負載端缺口,再加上其他手段成功達成不斷電任務。可見,需量競價對於用電尖峰的彌平扮演重要的角色,但是否要將需量反應納入備用容量,仍有待專家學者討論。

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