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2022.06.27
漲電價就可以讓台灣不缺電?管理好五大風險才可能讓台灣供電穩定!
漲電價就可以讓台灣不缺電?管理好五大風險才可能讓台灣供電穩定!

政府如何執行不缺電計畫?

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政府有一個「不缺電」的規劃。「不缺電」是專業工程師提出最佳化、優化的技術方案,政府選擇其中一種來施政。規劃都有其失敗風險,妥善處理風險才能達成預期績效。[註1]本文分析臺灣不缺電,先處理五項主要(primary)缺電風險:電力調度管理風險、新式電網發展太慢、再生能源多元化與進度落後、電力供需評估不夠精確、國際局勢與地緣政治。

政府目前的「不缺電」方案

首先,回顧歷年代表性電力事故,真的是「缺電」嗎?必須對症下藥,正確辨識風險!

1999-2022年鄉鎮市區全區以上或科學園區非計畫性停電,主因為人為操作失誤、硬體事故和氣候風險;其中2015年以前颱風造成硬體事故最多,近年則為人為操作失誤。

到2027年的掌握——尖峰的不缺電規劃

至2027年,單日發電能力,均高於最高用電。因三接外推方案延後,估計2023(民112)年備轉容量率會暫時吃緊,故規劃屆時採用新增民營 IPP 燃氣機組等短期措施。考量到未來太陽光電將大幅增加,提高日間發電能力,用電的尖峰負載將在2024(民113)年由日間轉為夜間。

經濟部 2019~2027年尖峰負載與備轉容量率規劃。圖片來源/經濟部能源局,108-109年度全國電力資源供需報告,2021

到2027年的掌握——長期的不缺電規劃

經濟部規劃每年將透過建置燃氣與再生能源機組(下方)填補除役之燃煤與核能機組的空缺(上方),每年新建容量皆維持高於除役容量。

經濟部2019~2027年新增及除役機組時程規劃(單位:萬瓩)。圖片來源/經濟部能源局,108-109年度全國電力資源供需報告,2021

預估2021~2027年間,燃氣機組即約淨增加1,450萬瓩,高於核能的2025年除役的387萬瓩。為降低三接外推方案導致供氣延後之影響,經濟部評估:

  1. 2024年規劃新增民營IPP燃氣機組100萬瓩,以提供系統供電能力。
  2. 優先調度大潭電廠如期完工之高效率7~9號燃氣機組。
  3. 擴大需量反應機制,增加需量反應成效。
  4. 提高既有台中及永安接收站之供氣能力。

上述規劃都是要降低缺電風險,因此都務必要達成。

不缺電方案的五大風險

主要風險一、電力調度管理風險

台電面對新挑戰,也有管理、技術、人才轉型風險。人才如何進去,專業如何管理,可能需要得到更多幫助。

軟體:人才不足、人為風險升高

  • 原因一:電機相關畢業生選擇電子業,傳統電力、電網專業人才不足。
  • 原因二:氣候風險、多元能源、電網轉型的跨領域、新興電力相關領域新人才不足。
  • 原因三:國營事業轉民營的典型危機、績效管理困難,管理螺絲逐漸鬆掉。

硬體:部分設備老舊、但部分又太新

  • 近年幾次重大跳電事故,頻繁出現新設備不熟悉SOP操作失誤,或者設備老舊故障。

綜上所述,軟體、硬體風險加乘,導致事故頻傳。

主要風險二、新式電網發展太慢

2025儲能規劃要現在2倍才足夠,到2035則要現在4倍。儘快訂出第二期智慧電網總體規劃方案,以因應急迫需要,否則電網韌性不足,無法應付氣候變遷風險和高比例風力與太陽能。若既有電網韌性不足、分區調度不足,一旦某一電廠故障或電塔倒塌,即造成全國性大停電與分區限電;解決之道為轉型為新式電網、增加調頻儲能,現在反應能力尚無法應對氣候變遷、未來電力結構,雖然已經積極建設,但智慧電網計畫仍是以2018年當時對臺灣未來的用電評估,規劃是以滿足2025年(50-30-20)需求而訂。專家認為2025儲能規劃要現在2倍才足夠,到2035則要現在4倍。[註2]

按目前我國電網建設規劃,地方配電調度中心(DDCC)需盡快完成先進配電管理系統(ADMS),掌握21區域即時電力使用情況,並加快全電目前規劃ADMS尚無法調度並配電之充電站、儲能、綠能、智慧變流器,做到全部低電壓用電智慧化調度管理。這都是未來台灣迫切需要的積極需求端管理重要工程。[註3]

主要風險三、再生能源多元化與進度落後(一)

政府規劃之風力發電與太陽能雖快速成長,卻未達預期目標。因應2050淨零碳排目標,地熱、海洋能與氫能需要盡快啟動。

目前發展未達標

2021年太陽光電和風電的裝置容量皆未達到政府制訂的目標。今年可能完成2025年目標的50%:2022年3月1日蔡總統表示年底將有3GW太陽光電和四個離岸風電完工。

企業買不到綠電

臺灣綠電憑證近99%被台積電搶下,且部份離岸風電案場已與台積電談妥購售電合約。

未來挑戰

若再生能源只集中發展風光,未來調頻儲能、需量反應等將面臨挑戰,需要開發地熱、海洋能等再生能源基載。

地熱

  • 政府規劃2025年裝置容量目標僅0.2GW。
  • 2021年11月台灣首座商轉的地熱電廠裝置容量有4.2MW,其他籌設中的有共48.83MW。

海洋能

  • 臺灣洋流發電目前仍在試驗階段,希望2025年完成2MW商轉機研發測試。
  • 其餘海洋能如潮汐、波浪發電等皆無突破性進展。

氫能

  • 氫燃料電池或渦輪等多元運用,需加速具體規劃、立法管理(韓國已於2021年1月通過氫能經濟與安全管理法)。

主要風險三、再生能源多元化與進度落後(二)

缺綠電不是技術也不是資金問題,需建立社會協商、互利、信任機制。應主動積極解決再生能源發展所面臨的空間衝突與社會接受度不良的問題。目前風力與太陽能廠商花最多時間、精力的是與民眾建立社會協商、互利、信任,還有法律配套和政治的利益,成為風光快速發展的阻礙。現階段,離岸風電與漁業之間的協商問題,包括:

  • 漁業補償計算方式缺乏客觀可信的漁民收入數據,導致補償金與漁獲收益的金額有所落差
  • 非一次性的漁業補償金可能造成開發商投資風險提高,降低開發商的投資意願
  • 補償制度不公,造成漁船執照炒作亂象
  • 溝通機制的不健全
  • 利害關係人難以辨識等問題

丹麥、英國、日本對於離岸風電業與漁業活動之調和經驗,不是完全單靠漁業補償制度,而是也會考慮到如何增進利害關係人的廣泛參與,以及提供公民多元且彈性的方式參與再生能源投資,有助於推動再生能源發展及提高公民對再生能源的認同,值得臺灣借鏡。

地面光電則要綜合評估光電需求總量與環境負荷量,檢討國土使用的評估與敏感區把關機制,透過系統規劃及社會對話,調和國土利用與能源發展需求的衝突;同時要建立合理的分配機制,鼓勵公民電廠,將綠能的收益用於提升生態、農漁產業及社區發展,避免炒作土地。[註4]

主要風險三、再生能源多元化與進度落後(三)

臺灣應積極佈局使用綠氫,作為備援、基載或供高耗能產業使用,降低缺電風險。再生能源電力製造之「綠氫」因其特性,適合再生能源建設中、非核、又需要大量用電的國家使用。其潛力在全球亦快速發展。

全球生產低碳氫計畫。圖片來源/The Hydrogen Map

主要風險四、電力供需評估不夠精確(一)

經濟部公佈,未來2021~2027年用電需求年均成長率約 2.5%。然而,2.5%用電仍太高,應反省合理的經濟與電力成長規模,全面強化工業用電管理,要求企業大舉增加節能投資,達到每年電力密集度進步2%,則當GDP成長3%時,用電成長率仍可抑制在1.3%左右。[註5]2019年全國用電成長 0.4%,2020年成長 2.1% 政府預估國內半導體產業相繼啟動擴產計畫,與臺商回流所帶動的產業投資量能,及車輛電動化政策推動下,未來2021~2027 年用電需求年均成長率約 2.5%。依據風險中心掌握最新能源局統計數據表示,2021年度電力消費較2020年度成長3.91%[註6]2021年度工業部門用電消費更較2020年度成長7.08%。皆遠高於政府於2020年預估的2.5%用電需求成長率。

全球變遷評估模型(Global Change Assessment Model)推估,為了達到2050淨零,台灣的整體能源需求量在未來30年要削減25%,用電成長幅度要壓在每年1.3%以內。

主要風險四、電力供需評估不夠精確(二)

即便電力消費成長抑制在1.3%,2027年大約需求3,500億度、2050亦將會達到4,000億度。低碳電力需要從175 - 4,205億度,要務實面對挑戰。勢必要在風力、太陽能以外快速發展地熱、海洋能、氫能,有準確評估嗎?2020年臺灣總用電2,711 億度,2021年4月、7月政府陸續做了2050年「不缺電」評估、著手規劃。若根據電力消費在1.3%,2027年大約需求3,500億度、2050亦將會達到4,000億度。按照目前各項科學評估,未來臺灣2050電力結構,非常需要多元化再生能源,如果沒有地熱、海洋能,光靠風光,很難達到足夠滿足4000億度碳中和電力的需求。 但是地熱、海洋能、氫能的政策規劃、政策溝通,並沒有充分向關心電力、能源的專家、公民團體說明;因此社會關心,如果未來臺灣電力碳中和,需要大量燃料電池、氫氣渦輪、地熱、海洋能,國際市場準備如何?已經對民眾、社會大眾風險溝通了嗎?法規通過了嗎?

主要風險五、國際局勢與地緣政治

面對動盪的國際能源風險,臺灣應提高戰備能源儲備,降低風險。未來臺灣天然氣依賴高,儲備需增加。燃煤儲備亦必須提升,以應付最緊急情況;需評估氫能列入儲備,讓臺灣能應付國際局勢與地緣政治衝突時能源安全。國際局勢以及地緣政治對於能源進口有相當大的影響,分散能源進口國家以及發展在地綠能能夠避免被進口國局勢影響能源穩定供應。

  • 台灣發電比例:天然氣:37.23 / 燃煤:44.31%
  • 台灣能源儲備:煤炭安全存量36天、石油存量148天、天然氣10天,均超過法定安全存量。[註7]為提供穩定貨源及分散風險,臺灣2019年自16國進口液化天然氣。

[註解]

[1] 政府規劃2025年再生能源20%電力供應,在2022年1月評估僅能達到2%。官方說法為台商回流、半導體擴大投資等因素,經濟與用電需求大幅增長,近年延遲原因為受疫情影響導致離岸風電建設落後。實際上節能與綠能做不到位是關鍵。

[2] 臺灣到2050年淨零目標的再生能源發電量需高達60%-80%,目前電網無法承載。

[3] 目前我國電力終端使用者(end-user)智慧調度仍然缺乏。未來需要連電動車充電樁都成為地方小型儲能站點,並供調度中心調配。

[4] 施怡君、黃慧慈(2022)。〈風機來了!離岸風電業與漁業大對決:除了漁業補償外,還能怎麼做?〉。

[5] Bergero, C., Binsted, M., Chao, C. W., Chou, K. T., Wu, C. C., Wei, Y., ... & McJeon, H. C. (2021). An integrated assessment of a low coal low nuclear future energy system for Taiwan. Energy and Climate Change, 2, 100022.

[6] 經濟部能源局,能源統計年報,2021。

[7] 天然氣現行儲槽容積天數至少為15天,安全存量天數至少為7天,2027年儲槽容積天數至少為24天,安全存量天數至少為14天。依石油管理法第24條,我國石油煉製業及輸入業應儲備國內銷售及使用量60日之安全存量,政府則儲備30日安全存量。