從兩次停電看台灣電力問題

徐梁月
May 19, 2021

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本文只談過去到現在的問題,未來解決方案的戰場太大,有下一篇再來討論。

先給基本資料:513大停電時尖峰用電為3670萬瓩,備轉容量號稱10.01%(368萬瓩);517大停電時用電量為3487萬瓩,備轉容量3.84%(144萬瓩)

討論電力問題,要先從兩個最基本的問題檢視:我能發多少電、我要用多少電。如果我能發5000萬瓩的電,那無論我機組多壞幾台、備轉容量多算錯等等都不重要;反過來說,如果我只需要3000萬瓩的電,一樣游刃有餘,這也是為何缺電通常不會發生在週末的原因。

1. 用電成長是否超出預期?

先來看我們需要多少電。據焦點事件報導:台電電力調度處處長吳進忠說,原本預估今天的尖峰負載大概在3,500萬瓩左右,但實際負載達到3,670萬瓩,超過預期170萬瓩,一些歲修中的機組還沒有上線,下週之後,林口三號機、麥寮三號機及核三一號機等機組,歲修完成加入供電後,這種情形就會改善。

立委洪申翰的貼文也直指本次缺電的原因根屬於用電成長超出預期,而仍有12%的機組仍在歲修

(洪申翰臉書, 2021)

但這並非完全的事實。今年五月的尖峰3744萬瓩相較於2018年五月的用電尖峰僅成長了1.8%(我也不知道委員怎麼連1.8%都能算錯成3%啦ㄏㄏ),然而翻開107年全國電力供需報告,早就算了這三年間用電成長應達3.6%,甚至淨尖峰能力規劃上要成長9%,顯見並非長期電源規劃預估錯誤。

(107年度全國電力資源供需報告, 2018)

預測錯誤的根源來自以月為單位的用電預測中,台電錯估了五月的用電僅有3500萬瓩,可能的影響是歲修機組未能及時併網。

(台電, 2021)

但是如果回過頭檢視3年前,也就是2018年五月用電尖峰時,卻發現了有趣的現象:2018年整個五月屢次出現尖峰負載超過3600萬瓩,最高達3677萬瓩,但在月初時的預測值僅分別抓了3327、3421萬瓩,顯見台電對於極端氣候的預測失準非短期之事

(ETtoday財經雲, 2018)

2. 歲修排程能改嗎?

處理完預測失準的問題,下一步要問的就是如果預測準確,能否改變歲修排程,及時補上用電缺口?我也持悲觀態度。

中時今年3月13日的報導,行政院環保署要求協和、台中、麥寮及興達等燃煤電廠環保降載(所以也不要都甩鍋給中火,全台都在降載拚空汙數據),冬天必須維護空品而壓縮歲修機組時間與數量,而6月到10月用電尖峰季亦不能排程歲修,賦予台電極高的歲修排程難度。

台灣歷史上備轉容量率最低的一天2016年5月31日,ETtoday的報導

『對此,李世光(時任經濟部長)今天下午接受廣播主持人鄭弘儀專訪時提到,台電發電機組歲修已盡量避開夏季用電高峰,因此每年僅在10月到隔年5月安排歲修,不料,今年竟遇到134年來最熱的5月,才導致5月31日當天台電備轉容量率僅剩1.3%左右,「沒想到今年5月會這麼熱」。

至於5月31日當天歲修導致備轉容量短少近10%一事,李世光認為「不足為奇」,他解釋,若每年僅剩8個月可進行歲修,平均每次得有12%機組進行維修,「10%哪有奇怪?還算少耶,這個一點也不奇怪。」

談及緊急狀況,電廠機組是否可能提前歲修?李世光說,此舉等於縮短整部時程,恐影響人力、資金調配,即便物料可事先備妥,但人力也無法配合,「怕修到一半沒元件,還可以先買,可是你有那麼多工程師嗎?又不是路邊隨便找一個人就可以去修理電廠。」』

以實際例子來說,核三廠一號機原定5/24日歲修結束,卻因缺電強行提前至5/15運轉,結果還沒運轉就故障,即是歲修難以提前的案例。

由上可得兩個結論:歲修排程難以提前,且12%歲修屬正常範圍。也就是我所擔憂的,就算預測精準也沒用,機組不夠用就是不夠用。

3. 缺的電跑去哪了?

那問題來了,如果預測精準電也會不夠用,那電跑去哪了?這就要分成五個部分:風力、太陽能、水力/抽蓄、儲能及傳統電廠來討論。

3.1. 太陽能發電

太陽能發電的部份,2019年初,台大風險中心研究員趙家緯在「打造新電力系統 — 彈性且永續的轉型展望」一文中,提到:「依據台電公佈的統計表,臺灣已裝設完成的太陽光電裝置容量已達到2.6GW,而施工中與獲准施工的太陽光電案場裝置容量亦已達到4GW以上。依據此趨勢,2019年底時,太陽光電裝置量可達到6.6GW以上,提前達成原定2020年時6.5GW的設置目標。

在該中心2020年初的「2019臺灣能源情勢回顧」一文中,提到:「2019年新增併網容量僅達1.4GW。但另一方面,2019年同意備案核准總裝置容量共計為2.2GW,依此趨勢,應可達到2020年太陽光電設置量達到6.5GW的短期目標(能源局)。」

2020年底聯合新聞網的報導:「對於年底能否達到太陽光電6.5GW達標計畫,經濟部長王美花今(28)日於立法院經濟委員會中坦言,「會差一點點」,但明年1、2月就會超過許多。」

年五月Ettoday的報導:「經濟部長王美花今(5)日表示,近年再生能源發電成長將近19%,太陽光電6.5 GW目標預計第二季達陣

這是今天的台電各機組發電量公營民營太陽電廠加一加,5.6GW,說好的6.5GW,延了半年,還落後25%,難怪太陽光電產業協會會說,即使10個綠能陳時中也是不可能達到20GW,可能連10GW都到不了。

(台電官網, 2021)

3.2. 風力發電

風力發電的部分,據焦點事件報導:吳進忠說,風力發電比預測值少25萬瓩。乍聽之下25萬瓩好像很少,連1%都不到,但誇張的點是,據PTT網友的截圖,513大停電前風力發電僅有7.7萬瓩,意思是原本預估的33萬瓩只發出了不到1/4的電,你這樣要大家怎麼相信2025年6.7GW的風力發電啊…

(PTT鄉民adam0716, 2021)

但我也沒有完全怪台電負責預測的人啦,下圖摘自Gordoncheng's Blog,給大家看看精美的風力發電曲線圖,在現階段尚未建成大規模風場的情況下,確實預測時有落差,有待未來有更大量的數據,才能提升預測精準度。

(Gordon Cheng, 2013)

3.3. 水力發電(抽蓄)

水力發電的部份,焦點事件報導:「經濟部今天(5/14)說明513停電事故的初步調查,台電證實,受水情影響,減損發電能力的水力發電,也被放入備轉之列。如此,備轉的電量沒有表面上多。」

聽起來有點拗口的文字,要從台電淨尖峰能力之考量與定義說起,根據台電官網,各類型發電方式之淨尖峰能力定義如下:
(3) 抽蓄水力淨尖峰能力=全年每日尖峰6小時發電,85%時間之可靠出力(約裝置容量×92%)。
(4) 再生能源淨尖峰能力
= 川流式水力淨尖峰能力:採全年每日24小時發電,平均出力歷時85%之出力。(約裝置容量×40%)
+調整池式與水庫式水力淨尖峰能力:採天然流量經調節後集中6小時發電,平均出力歷時85%之出力(約裝置容量×87%)

然而檢視台電簡明月報夏季的抽蓄發電最大出力值,108年7月為56%、53%,107年7月為67%、83%108年8月為39%、54%,107年8月為62%、57%(有兩組抽蓄,故兩組數值),107、108年分別有104天、29天備轉低於6%,更曾發生815大停電,在沒有旱災且缺電危機的情況下,用電尖峰的最大出力值也從來沒有達到台電算式中的92%過,根本不單單是現在缺水的原因,而是實實在在的備轉膨風啊。

3.4. 儲能電池系統

儲能電池的部份,儲能系統意旨將離峰時發的電存起來,尖峰或出力變動太大時釋出,以維穩電網及供電。

而依據現任台電電力調度處處長吳進忠,所撰寫的大量再生能源併網的衝擊
與電力調度因應策略一文中提到:「依據台電公司委託美國電力研究院(EPRI)之研究結果,因應大量再生能源併網需額外準備再生能源裝置容量10%之備轉容量。」,而能源局統計,截至今年2月份,全台再生能源裝置容量為9.57GW(957萬瓩),2025年時會達到29GW以上,換言之現在應該要有95.7萬瓩(957MW)的儲能系統,2025年應有290萬瓩(2900MW)的儲能系統。

那我們厲害的台電幫我們準備了多少呢?2020年23MW(理想值3%),2025年590MW(理想值20%),難怪天黑了就沒電啊,終於懂了: )

(台電永續發展專區, 2021)

3.5. 核火傳統電廠

最後是傳統發電方式。下圖是105年長期電源開發方案,側翼狂洗的高原電廠原定2024商轉,深澳電廠原定2025、2026商轉,三接不外推最快2023年完工,根本沒有任何一個跟今年的缺電有關

(105年度全國電力資源供需報告, 2016)

跟今年缺電有關的是IPP2民營電廠招標屢次流標,詳細可見焦點事件報導「2020年從燃氣爭議看能源供應問題」。

而王浩宇所說的,核二一號機要提前到六月除役是侯友宜不核准乾儲,暗示夏天缺電要找侯負責,而此處”提早”,是相比運營執照到年底而言是提早,但早在2018年台電電源開發方案(見下圖)就計畫核二一號機要在今年三月退役,所以事實上現在的核二一號機根本是延長發電到六月,換言之現在沒有天天限電根本是靠核二一號機好嗎==

(107年度全國電力資源供需報告, 2018)

而實際上815大停電當時的低備轉,也是廢核後臨時要蓋新的林口、通霄、大林火力機組,卻因來不及蓋出來,之後更加臨時的要改裝的大潭7號機半套循環機組緊急供電,卻無奈抽中機王,就算創了環評最快紀錄+世界紀錄級的高速蓋出新機組,仍未能補上815缺口,連帶著因為大潭7號機改裝而導致新大潭7號機上線要更延後,但上述故事不是本文重點,大家有興趣改天再來聊。

4. 結論

所以結論如下

  1. 台灣現在絕對是缺電。
  2. 現在缺電的因,是過去能源政策錯誤的果。
  3. 未來歲修難度越來越高,彈性會越來越低。
  4. 風光建置進度嚴重落後,未來缺電只會越來越嚴重。
  5. 風光發電現在預測嚴重失準,有賴未來更多數據提升準確度。
  6. 儲能系統嚴重不足。
  7. 台電已經4年沒有公開歲修資料了,快點公開好嗎
  8. 焦點事件是台灣最優秀的能源線媒體,大家多多捐款給他們!

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