台經社論

以需求面管理措施因應供電短缺之展望 [2016/06]

時序已悄然來到夏季,國內又將進入夏季用電尖峰時期,除了夏季季節電價啟動外,對於是否能確保供電充裕及穩定之問題,或將再次成為社會大眾所關注焦點。根據台電公司統計,我國2015年供電備轉容量率低於10%之天數已高達181天(10%以上表示供電充裕),當年7月2日大學指考時更出現僅剩1.90%之危機(6%以下表示供電警戒)。不僅如此,2016年5月4日與5月9日也提前出現僅達4.04%的情形,再再顯示我國目前系統尖峰供電之緊澀。

其實,我國整體發電系統端已然存在供電短缺之隱憂,除核能機組已將逐漸退出發電組合外,既有火力電廠運轉又受地方抗爭及環保法規限制(例如禁燒生煤及空汙降載)。然而近年來新增電源開發相對有限,許多火力電廠興建受阻致既定商轉時程延宕,政府雖然積極推動再生能源發電如太陽能及風力發電,但間歇性的發電特性及容量規模仍低而屬緩不濟急。此外,台灣長期也存在「要電但不要電力設施」的鄰避現象,許多區域之用電需求逐年提升,但輸變電設施改善計畫卻屢遭阻礙,導致區域供電瓶頸問題遲遲無法解決。

需求面管理措施之發展與限制

在電源開發受限且輸變電設施建置困難的環境下,既然無法由供給面進行開源,勢必要由需求面進行節流以解決供電問題。需求面管理措施內涵大抵包含兩個面向:其一為節約用電及提升能源效率,另一為實施需量反應(Demand Reponses)。節約用電及提升能源效率對於多數民眾而言比較容易理解,主要係透過獎勵、補貼及宣導等方式,進行包括能源管理系統、智慧照明系統、節能家電購置汰換補助措施以及相關提升節能意識之活動,鼓勵用戶在改變或相同用電行為下,降低整體用電量。

至於,需量反應(負載管理)則是近年來國際間普遍採行之措施,其精神不在於降低整體用電需求,而是透過在系統需要時段由用戶配合移轉或抑低負載。需量反應通常有兩種類型:其一,採差別取價方式(價格基礎型),透過不同時段訂定不同電價,配合不同需求彈性方式,引導用戶在尖峰時段自主改變用電行為,常見方案為季節電價、時間電價、即時電價及緊急尖峰時間電價等。另一,則採機會成本概念,透過誘因提供方式(誘因基礎型),誘導用戶改變特定時段之用電行為,常見方案為系統尖峰時間用戶配合減少用電優惠(可停電力)、緊急需量反應、需量競價、輔助服務等。

我國自1979年引進時間電價以來,目前高壓以上用戶皆已強制選用,2015年參加時間電價用戶計有122,013戶,對於在尖峰時段負載抑低有相當幫助。另方面,則長年推動計畫性及臨時性負載管理措施,鼓勵用戶在特定時段減少用電以獲得電費折扣。2015年台電公司更進一步提出需量競價方案,以使更多需量可被視為虛擬機組得以進入系統之經濟調度排程中,間接地擴大發電容量。

整體而言,台電公司推動需求面管理措施已逾30餘年,雖也有相當成果展現,並且持續不斷推出改進方案計畫,但仍面臨用戶參與程度不高的困境。究其原因,不外乎:(1)由於傳統產業用戶逐漸飽和,而新興產業用戶則受限其用電特性而參與意願不高;(2)一般用戶其可移轉的負載有限,且選用時間電價利益有限;(3)我國目前偏低電價不易帶來需量反應的效益,而夏季空調負載成長又往往易抵銷尖載抑低成效。

過往台灣不缺電,所以需求面管理計畫推行壓力不大;然而,近年來隨著缺電陰影逐漸浮現,外界對於主管機關及台電公司強化推動成果之呼聲亦不斷湧現,因而應重新檢視現行之推動目標及機制。

需求面管理發展之目標與機制

(一)進行需求面管理計畫之目標管理

現行需求面管理措施之推動,係由台電公司擬定方案後報主管機關(經濟部)核定後實施,但對於各種措施方案可達成負載抑低目標及預期效益則無明確設定及評估,因此對於方案執行可能成果於事前即無從掌握。一般而言,國外電力公司大多係以整體系統用電量最高峰之前100小時負載(可視為Critical Load)作為需求面管理推動的長期目標,對於系統穩定性及成本降低有最大效益。以台灣為例,2015年系統尖峰負載為35,248MW,前100小時的增量負載約為2,000MW,相當於一座核四的發電量。雖然推動目標與推動潛力並非等同,但透過對推動情形與目標數值之差距可以滾動檢討方案的有效性及適切性。

(二)研議公用電業推動需求面管理義務規範

目前台灣電力供應義務由台電公司負擔,而推動需求面管理之責也是由台電公司負責,顯然可預見其間角色扮演及執行成效之衝突。因此,可以參酌先進國家經驗,在合理反映成本前提下,修訂相關法規,賦予公用電業推動需求面管理措施之義務,以及為實施需量反應所需成本支出的彈性電價方案。此外,(公用)電業在開發新電源時,須另同時研提考慮需量反應方案替代興建新電廠之可行性評估。

(三)強化需求面管理之基礎設施建置

由於不論何種形式的需量反應方案,皆需搭配記錄型電表(電子式電表),以記錄不同時段用電量據以進行計費,或藉以建立用戶過去用電的基準量(Baseline)而衡量其實際降載量。我國近年雖已針對高壓以上用戶換裝智慧電表,但低壓用戶布建則嚴重不足,致使低壓用戶無法參與,是影響需量反應推動目標達成的因素之一。此外,目前在智慧電表推動上仍須克服通訊技術及採購成本的阻礙,主管機關及台電公司未來必須儘快提出改善方案。

(四)擴大低壓用戶時間電價策略

目前高壓以上用戶皆已強制選用時間電價,然而低壓用戶選用時間電價之比率卻非常低,但以2015年低壓用戶用電量占系統最尖峰時段已達51%,因此加強低壓用戶之時間電價當是應考慮策略。由於低壓用戶時間電價為用戶得選擇方案,將與標準電價產生競合關係。目前表燈用戶標準電價為累進電價,絕大多數用戶皆屬於受補貼的費率水準內,若因採用時間電價取消交叉補貼,將是導致多數用戶不願意選用的主因。台電公司雖在2016年規劃新的表燈時間電價方案,以擴大更多用戶選用的可能性,但其進入門檻仍存在。未來若要設計多數用戶可選用之時間電價方案,應朝向時間電價方案結合累進制,以大幅消除其選用門檻。

(五)推動用戶群代表之電力需量管理與節能商業模式

根據國際間推動需量反應之經驗,透過用戶群代表機制(Aggregators)之導入,降低用戶參與門檻,以有效提高需量反應之執行成效。藉由用戶群代表與不同類型用戶進行宣導及簽約,並透過資通訊技術整合用戶需量,可確保電力公司在調度需量期間提供穩定、即時的電力卸載量,亦降低電力公司管理許多用戶的負擔。由於用戶群代表集結用戶的特性,將可以擴大需量反應方案的潛在用戶。

然而,現階段對於用戶群代表機制的導入仍有許多法規上的疑慮,例如制度運作上是否涉及電業法之電業專營權問題、用戶群代表在台電公司營業規則尚無明確定義,而其商業模式是否觸及採購法規定,以及目前針對用戶群代表無完整認證與管理機制等,皆是主管機關與台電公司下一階段必須審視的問題。

未來展望

有鑑於新政府在電力供應政策有關需求面管理規劃上,主要為落實尖峰負載管理,包含:檢討現行時間電價結構,評估設計具節能誘因的時間電價;擴大實施需量競價機制,使產業界調整生產作業時程減少尖峰用電,並獲得合理回饋。因此,展望未來,面對國內電力供應可能短缺之挑戰,電力需求面管理措施所扮演角色將更形吃重。雖然如此,需求面管理措施並非萬靈丹,由於我國目前在需量反應的發展上仍遭遇許多瓶頸,短期間內難以立刻透過需求面管理解決可能面臨之供電短缺危機。未來如何強化目標管理、明確公用電業推動義務規範、加速低壓智慧電表布建、擴大低壓用戶時間電價策略,並導入用戶群代表制度等相關配套措施,才能獲致因應供電短缺之預期成效。

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