「不發電」也有價? 「輔助服務」將於電力交易平台競價 | 台灣環境資訊協會-環境資訊中心

「不發電」也有價? 「輔助服務」將於電力交易平台競價

2019年02月14日
環境資訊中心記者 陳文姿報導

備用的電力要多少才能「不缺電」?為應付突然增加的電力需求或是發電機組故障,台電隨時準備一定比例的備轉機組。緊急的時候,它們是挽救危機的關鍵;但更多的時刻,它們只是發電量零的備品。它們對系統穩定的貢獻不少於24小時上線的燃煤、核能機組,但是「待命」的價值該如何計算?

2014年起,台電開始實施「輔助服務」競價機制。透過競價,提供「調頻服務」、「即時備轉」、「補充備轉」和「全黑啟動」這四種輔助服務機組待命的價格。

《電業法》2017年修法後確定了電力自由交易的方向,輔助服務的競價機制也將對外開放,籌備中的「電力交易平台」預計2024年上線。在通往2025年再生能源占比20%的道路上,能隨時上場的「輔助服務」,將是穩定電力的關鍵。

台電電力調度室工作人員隨時掌握電力來源。圖片提供:台電
台電電力調度室工作人員隨時掌握電力來源。圖片提供:台電

隨時補上電力缺口  待命機組輪番上陣

「台電永遠在追隨客戶」,台電電力調度處副處長吳進忠簡短解釋電力調度的特性:每當客戶多用一度電,台電就要多發一度電;客戶少用一度電時,發電機就要減少一度電。換句話說,發電要永遠等於用電──即「負載追隨」的概念。

用戶永遠是多變的,即便無法知道每個人怎麼用電,全台用電加總起來卻有一個概略的用電曲線。台電調度處在每一天的下午4點做出隔天的用電負載預測曲線,並列出可用機組優先順序,根據用電負載預測排定各機組發電時間。但實際上,計畫永遠趕不上變化,遇到機組故障或是用戶端跳電,就會產生電力缺口或發電太多的現象。為突發事件而準備的機組,就是「輔助服務」。

不同的機組擔負不同的角色,提供足夠的電力。截圖自台電官網當日用電曲線。

不同的機組擔負不同的角色,提供足夠的電力。截圖自台電官網當日用電曲線。

輔助服務有四項。速度最快,第一時間衝上前鋒的是「調頻服務」(AGC自動發電控制),大多由燃氣機組、水力機組(含抽蓄機組)與儲能設備擔任。無論是電力供應太多或太少,3分鐘內馬上能增加或減少發電。但它們無法長時間支撐,這時候就需要「即時備轉」接手。

「即時備轉」機組啟動較慢,30分鐘內可補上電力缺口。但因為有它們加入供電行列,衝上第一線的調頻機組才得以喘息,並繼續執行調頻服務。等撐到60分後,「補充備轉」就會接手補上。補充備轉機組升載慢,但能長時間供電,直到出問題的機組回復供電。

吳進忠看待不同機組,就像教練在指揮調度球員。球員各有特性,充分掌握並發揮各別的優勢才有最好的整體表現。他說,就像棒球隊的投手群有先發投手、有敗戰處理投手、也有一上場就掌握致勝關鍵的投手。如果叫先發投手一直投,這樣一定撐不久。不同特性的機組要彈性調度,才能確保供電安全跟穩定。

至於第四種輔助服務──「全黑啟動」,則是少之又少的特例,指的是全台陷入沒有電力,連發電機組本身的動力也全部喪失、無法啟動的最糟狀況。零電力的情況下只能倚靠可自行啟動發電的機組,來產生最基本的電力,這就是「全黑啟動」。柴油發電機、水力機組都具備全黑啟動的能力。有的全黑啟動機組幾十年來從沒機會上場,只有不定期的熱機測試,其重要性卻超乎想像。

815全台大停電時,台中中友誠品現場。許震唐攝。

815全台大停電時,台中中友誠品現場。許震唐攝。

不是「發電」才有價   「待命」機組不容忽視

2014年起,台電開始將「輔助服務」的價值納入計算。台電定下輔助服務的標準與需求,由各機組相互競標,得標的機組屬於待命機組,並獲取輔助服務的價格,這才真正反映出待命機組的價值。

不過,輔助服務靠的不一定是發電機組。吳進忠說,儲能設備有快速供電的能力,可以提供很好的「調頻服務」;而「需量反應」靠的是客戶端減少使用電力,用電需求少了,就不需要發更多電,屬於「補充備轉」的輔助服務。此外,不同等級的輔助服務也會有不同價值。前一天被通知減少用電的需量反應,跟二小時前臨時通知的需量反應相比,愈即時的價格愈貴,但各種輔助服務都有並存的價值。

輔助服務的「不能」

輔助服務對電網的彈性調度與安全很重要,卻不是所有調度問題的解答。吳進忠指出,它無法避免類似815大停電的問題,也無法取代新發電機組。

他解釋,台電所準備的輔助服務是以應付一台最大裝置容量的機組跳機為基準,而815大停電卻是瞬間減少12%的電力,缺口遠大於所準備的容量。不過,調頻服務在意外第一個時間達到穩定頻率的成效,避免系統發生連鎖性的大崩壞;備轉的電力雖然不足,卻也減緩限電的影響範圍。

有了輔助服務也不代表台灣不需要新的發電機組。吳進忠說明,輔助服務提供的是短時間的電力靈活調度,它也有抑制短時間尖峰用電的功能。但如果台灣長期用電需求持續上揚,就需要新的發電機組,才能提供足夠的電力。

815 大停電當日下午4時51分大潭電廠突然跳電,電力供給瞬間下跌。
815 大停電當日下午4時51分大潭電廠突然跳電,電力供給瞬間下跌。(淡藍曲線是前一日用電曲線)截圖自當日台電官網。

從台電到開放競爭  民營機組與儲能可望加入新市場

隨著《電業法》修正,確定電力市場自由化方向,原本僅開放台電內部機組競價的輔助服務未來也將對外開放。積極籌畫中的「電力交易平台」交易重點之一就是輔助服務。

吳進忠說明,電力系統就像球隊,需要各種專長、可應付不同情境的球員組合。有的機組發電時間長,有的機組待命多;有的機組輔助服務快,有的機組便宜而且撐的久。有了輔助服務,機組的真正價值被重新評估,對台電而言,就能更合理的配置機組的資源,系統調度也更有效率、安全。

815停電事故行政調查專案小組於大潭電廠現地實勘照。圖片提供:行政院

電廠現地實勘。資料照片,行政院提供。

作者

陳文姿

理工科系畢業的打字人~