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綠電三部曲/鴨子曲線現蹤跡,天黑不閉眼,「穩電網」成台灣考驗

太陽光電具有間歇性,每當日落,就是辛苦的電力調度時刻。 報系資料照
太陽光電具有間歇性,每當日落,就是辛苦的電力調度時刻。 報系資料照

本文共1978字

經濟日報 記者林安妮、劉秀珍、何佩儒、徐珮君/專題報導

「每當天氣一熱,就怕收到電話,要配合明天台電的需量反應,」一位鋼鐵業主管說,天氣轉熱,全台用電就呈現緊張狀態,近期經濟部已上路多項「電力新政」,例如,新版時間電價鼓勵企業盡可能迴避在下午四時到晚上十時的「夜尖峰」生產,如果能把回賣給台電,那又更好了。

這位主管簡單算了一筆帳:夜尖峰時賣回一度電,台電給10元,比起跟台電買電一度兩塊多,一下子多了四倍,賣電確實比賣鋼筋好,但是賣不賣呢?他苦笑,一旦決定賣電,生產班表就會跟著亂,但是面對「政府」拜託,也不宜不給面子,「一邊是客戶,一邊是政府,看你要傷害誰?」

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曾幾何時,太陽下山後的夜尖峰,成為全台企業與電力調度官員的「戰慄時刻」。這一切可從電力圈傳頌多時的「鴨子曲線」(Duck curve),探知一二。

再生能源具間歇性 日落電力調度最辛苦

鴨子曲線,是不少高綠能滲透率國家生活裡的日常:白天有光有風,風光機組挑起發電大樑,傳統機組則可不用出力太多。在圖中,灰線代表太陽光電的發電量;藍線是一天的用電量;橘線則是扣除太陽光電後的總負載,包括了,水力發電、核電、燃煤、燃氣等傳統電力。

白天陽光正好,藍、橘線之間形成飽滿的鴨腹,這些滿滿的「綠電」,主要用來滿足「日尖峰」需求;等到傍晚太陽下山,光電迅速退場,這時,因「夜尖峰」的用電需求還在,藍、橘線之間,就形成了窄窄的「鴨脖子」,這時太陽光沒了,電力公司就得趕緊「呼喚」燃煤、水力或核能等傳統電力上場,稍有不慎,很快就會出現電力瓶頸。

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「過去,人們不常提夜尖峰,這是因為晚上要用的電,白天靠傳統電力已經發滿、存好了,」經濟部能源局副局長李君禮解釋,再生能源雖是老天爺的恩賜,但它具有間歇性,當太陽下山後,光電迅速歸零,夜尖峰的問題就凸顯出來了。

台電副總經理徐造華也形容,太陽光電愛恨分明,時間一到,說走就走;風電則是「勾勾纏」,風電不發則已,一發就是不可收拾,尤其午夜時分人們呼呼大睡,海上風電卻可能一下子發了不少電出來。

根據經濟部統計,今年前三月,我國再生能源發電量總計為50.03億度,再生能源占比達7.67%,其中太陽光電占比約2.59%,風力發約1.46%。根據政府預定目標,2025年再生能源占比要達20%;國發會在3月底公布的「2050淨零排放路徑圖」,也進一步揭示,2050年綠電占比可上看七成。

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儲能可平滑化再生能源輸出,當再生能源發電充裕時,可先存起來,等到電力有需求時,再...
儲能可平滑化再生能源輸出,當再生能源發電充裕時,可先存起來,等到電力有需求時,再放電使用。 圖/台電提供

2050綠電占比達七成  穩電網必做2件事

日前,經濟部長王美花已先行透露,2025年的目標,恐怕要到2026年才能實現。那2050年更遠的長期目標,真的有機會嗎?

「我認為,隨著政府大量布建離岸風電,及鼓勵太陽能發展,『技術上』是可行的,不過,台灣在邁向高綠能滲透率的路途上,還有許多配套條件還沒做,這就得回到法規面與技術面來說,」身兼台電常務董事的中央大學資訊電機系教授林法正說,林法正6月初也剛接任國家實驗研究院長,將是政府推動淨零前瞻科技的重要推手之一。

首先是在法規面上,由於大量的再生能源併網,會對電力系統形成衝擊,所以像是美國的電力管制機關(FERC)會要求,大量的再生能源併網時,業者也要負擔調整頻率與電壓的責任。這一點,可以從FERC的827、842命令可以看出。但是回看台灣,現在所有的電力品質、電力穩定,與調整頻率、電壓的責任,都是押在台電身上。

他建議,政府未來要發展這麼多的再生能源,就要有膽識去要求,凡是裝置容量達到一定規模,比如1000KW以上,就必須像傳統發電機組一樣,要具備調頻、調壓功能,一起維持電力品質的責任。

其次是,再生能源具有間歇性,政府勢必也要請業者多做儲能。做儲能的好處是,可以平滑化再生能源的輸出:當大量綠電產生時,全部併網會對電網的穩定性形成衝擊,這時就可以把多餘的綠電存在電池裡;當綠電不夠用時,就把電放出來使用。

「儲能」是綠電市場中穩定供電的重要手段,可有效緩解尖峰時的用電壓力。根據能源局公布的「用電大戶」條款,要求2025年前「用電大戶」自備一成再生能源,但3月底的調查發現,選擇投資再生能源、購買綠電憑證的比重都近五成,僅有個位數比例的業者選擇儲能。

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許博涵點出其中原因,由於近來政府投注大量資源鼓勵開發儲能,業者多認為有利可圖,準備摩拳擦掌,但得知法規要求不能賣出多餘儲能電力時,意願跟著大降。

能源局另外也規畫對發電業者課予擔負儲能之責。在太陽光電開發案部分,擬以提供增加儲能保證躉購的方式,作為鼓勵機制,但能源局仍在與業者溝通中;風電部分,則在2026年第三期區塊開發案中,以附加儲能作為加分項目。

不過,在許博涵看來,這麼做已經慢了好幾拍。其實政府早該借鏡日本、韓國的經驗,鼓勵再生能源發展儲能,並提供更多政策,做好配套,讓民間進入台電電網的綠電都是「保證健康」的綠電,不要只擔心業者想投機而已。

延伸閱讀:綠電三部曲之一:未來台灣七成靠綠電,「長綠電」3痛點解決了沒

延伸閱讀:一次看台灣今天用電夠不夠

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