【翻譯米糕】供電吃緊卻綠燈恆亮? 看懂台電預估、實際備轉容量差異 | 環境資訊中心

【翻譯米糕】供電吃緊卻綠燈恆亮? 看懂台電預估、實際備轉容量差異

2021年05月18日
環境資訊中心記者 孫文臨報導

513大停電餘悸猶存,517又因夜間用電負載過高,再度分區停電。「重啟核四公投」領銜人黃士修便質疑,兩次事故的備轉容量卻恆亮「綠燈」,質疑台電造假。

台電則解釋,該綠燈為「每日『預估』尖峰備轉容量率」含有預測性質。昨(17日)原預估尖峰用電為3700萬瓩,為供電充裕的「綠燈」,卻因下午2時尖峰用電超乎預期達3744萬瓩,即可看到台電官網的即時電力資訊指標,顯示為供電吃緊的「黃燈」區。而實際備轉容量則要到隔天才會知道,17日的尖峰備轉容量率為3.84%,為供電警戒的「橘燈」。

17日中午14時,備轉容量綠已只剩9%。擷取自台電官網

17日尖峰負載用電不僅較前一日大漲,更飆破歷年的五月紀錄。擷取自台電官網

5月17日的尖峰負載用電達3744萬瓩,不僅較前一日大漲,更飆破歷年的5月紀錄。及時用電資訊以顯示供電吃緊的黃燈區,但台電網站上的「供電充裕」綠燈卻恆亮。擷取自台電官網

5月14日前,台電維持將近兩年的供電綠燈(備轉容量率>10%),今年5月卻兩度亮起黃燈,顯示供電吃緊,以至於只要有大型機組臨時故障就難以應付。因應用電飆升,台電表示,已增加備轉機組發電量能,約457萬瓩的大型機組6月前將完成大修,陸續歸隊。

「預估」備轉容量燈號 不等於「實際」備轉容量

台電於每日上午7時,會公布當天的「預估」備轉容量率,由於太陽能、風力發電等再生能源的實際發電量易受到天氣影響,實際供電能力會與預估的最大供電能力有所落差;而實際用電量也會與預估用電量不同,因此「預估」備轉容量燈號並不等於「實際」備轉容量。

備轉容量、備轉容量率怎麼算?

備轉容量=系統運轉淨尖峰供電能力-系統瞬時尖峰負載(瞬間值)。
備轉容量率=備轉容量÷系統瞬時尖峰負載(瞬間值)×100%。
以當天最大供電能力(系統運轉淨尖峰能力)減去當天最高瞬間用電量(系統瞬時尖峰負載),可得出備轉容量,代表當天的發電裕度。備轉容量率則用以衡量每日供電可靠度,備轉容量率愈高,可靠度愈高。

舉例來說,5月17日台電公布的預估日間最高用電尖峰為3700萬瓩,台電推估的最大供電能力為4073.8萬瓩(含太陽光電),「預估」的備轉容量為373.8萬瓩、「預估」的備轉容量率為10.1%,「預估」為供電充裕的綠燈。

然而,受疫情影響,民眾紛紛在家活動,且天氣炎熱,17日下午2時的「實際」用電量攀升到3744.2萬瓩,刷新歷年5月尖峰負載紀錄。在供電能力不變的情況下,備轉容量已經剩8.8%,為供電吃緊的黃燈。

更糟糕的是,17日下午1時興達電廠燃煤1號機鍋爐系統無預警故障,影響約50萬瓩供電能力,預測的最高供電量,與實際發電發電能力出現落差。根據台電資料顯示,17日的「實際」尖峰備轉容量率僅剩3.84%、約144萬瓩,已是「供電警戒」的橘燈。

備轉容量供電燈號。圖片來源:台電

用電攀升超乎預期、再生能源難以估計 考驗台電應變能力

部分火力發電機組的發電量偶爾會超出裝置容量,發出100%以上的電力,台電說明,那是受到機組配件升級、環境溫度較低、機組效能測試等因素影響,致使淨發電量可能高於裝置容量,大多屬短暫現象。

台電網站說明,系統運轉淨尖峰能力計算包含扣除歲修、小修及故障機組容量,並考量火力機組環保限制、輔機故障、氣溫變化,水力發電機組的水位、水文、灌溉及溢流等因素。

由於再生能源占比逐漸提升,其間歇性發電易受天氣狀況影響,使得「備轉容量」的預估增添變數。以513大停電事故為例,當時備轉容量雖有10%(368萬瓩),但其中包含部分水力發電、太陽光電與風力發電,中國時報報導,可即時快速起停的機組約僅佔2%,難以即時支援減少的6%,導致最終仍須待興達電廠燃煤機組重新升載6小時發電。

517停電事故則更顯示備轉容量高估的狀況,燃煤重新啟動、抽蓄水力用罄、太陽光電下山,導致估計的最大發電量4073.8萬瓩無法應付夜間的用電負載3487.2萬瓩,不得不緊急實施分區停電將近1小時。

台電各類再生能源淨尖峰供電能力計算

川流式水力約裝置容量×40%。
調整池式與水庫式水力約裝置容量×87%。
風力發電約裝置容量×6%。
太陽光電約裝置容量×20%。
地熱發電約裝置容量×80%。
生質能發電約裝置容量×50%。
(每日計算備轉容量時會將正在檢修的機組扣除)

專家建議「備轉容量」即時化  要求民眾適時節電

無法即時救援的備轉容量屢遭外界批評「灌水」。對此台電表示,513跳電是人為事故與備轉容量無關,即便備轉容量更高,瞬間電網不穩仍會造成跳機與停電事故,「但若有更高的備轉容量,確實有助於縮短復電時間。」未來將檢討備轉容量的計算與呈現方式。

成功大學電機工程學系教授張簡樂仁透過新興科技媒體中心說明,有分快速備轉與慢速備轉。快速備轉是可立即支援的發電機組,如待機的發電機組、水力機組等;慢速備轉機組則需要啟動、熱機、升載的時間。

張簡樂仁也說,「因應停電事故時若有許多快速備轉機組,或許可以更快復電。」備轉如同「買保險」需付出高額成本,隨時讓機組處於待機狀態,或增建機組備用都是高額投資與建設成本,「我們必須考慮,是否有必要為了偶發、難以預測的事件提高備轉容量,長期付出高額的費用建置?」

環境規劃協會理事長趙家緯則建議,備轉燈號的改革,可考慮與「即時節電」行為結合。如南非採用電力警告(Power Alert)方式,「橙色」等級時,建議用戶應關閉非必要電器,包括烘乾機、洗碗機等。「紅色」等級,就要求使用者關閉熱水器、微波爐、電熱水壺、空調和不必要的照明,有助於減緩降載的風險。


隨再生能源佔比提高,「備轉容量」的變因也增加,日落後光電歸零,需有配套措施。本報資料照。孫文臨攝

作者

孫文臨

又名小鹿,經常把筆搬來搬去,喜歡潛水、爬山、旅行、音樂、文學、電影、煮咖哩、吃甜點...族繁不及備載。身而為人有點抱歉,也以鹿刻Luke為名寫字,努力辨識海中每一滴水的真名。