跳電惡夢1/綠電不敵夜間電力缺口 台電儲能建置太落後

甘庭嘉/專題報導

台灣近年停電事故不斷遭外界詬病,雖然政府都解釋「不缺電」、需要的是加強電網韌性,但是供電穩定已是現今政府必須面對的議題,經濟部在今年303大停電後,便透露除了台電原布局的儲能目標建置容量1000MW外,再加碼500MW,對加強電網穩定展現決心。然而學者仍多表示憂心。能源經濟學者陳中舜便表示,去年513、517兩次大停電,今年303再次大停電,這些事故發生都顯示缺不缺電的風險機率越來越大了,「因為太陽光電沒辦法控制,稍微變動就會產生這種(大停電的情況)」。

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再生能源的發電佔比逐年提升,然而無論是太陽能或風力發電,都有間歇性及不穩定的問題,對於電網的衝擊不容小覷,而能夠扮演穩定電網角色的儲能系統也越顯重要。政府雖表示2025年目標要達到1500MW儲能建置容量,但學者仍有諸多質疑,除了質疑目標容量不夠、也認為儲能成本過高不敷效益。

為了達到2050年淨零排放的目標,政府規劃2025年發電佔比中再生能源將佔20%、2050年更要達到60-70%,衝擊電網的穩定性;對於台電因應再生能源發展而端出的穩定電網政策,中央大學管理講座教授梁啟源直批,目前只有6%再生能源就已經「捉襟見肘」,可以預見未來再生能源佔比增加對於電網的衝擊,直呼能源政策「不可行」。

為何綠能不利於電網穩定?儲能業者、台普威能源營運長李威儀受訪指出,電的供需需要即時平衡,也就是說,每時每刻的發電及用電量要一模一樣,如果誰多或誰少,瞬間就會出問題,因此再生能源的不穩定性對於台電調度單位來說壓力格外沉重。

儲能成為穩定電網的救星。台電發言人吳進忠受訪解釋,儲能技術可以有3種應用,包括調頻,就是要讓系統頻率平滑化、避免變動過大,維持良好的供電品質;第二個應用是快速反應,若有機組突然發生事故降載,儲能系統便可馬上放電因應;第三個應用則是削峰填谷,把多餘的電存起來,需要的時候再釋放出來。

綠電衝擊電網穩定 「鴨子曲線」成台電夢魘

專家解釋,一天有兩次用電尖峰,第一次是白天的尖峰,時間大約落在中午到下午兩點,而第二次尖峰、也就是所謂的夜間峰,是民眾下班回家後開燈開空調,家庭用電大幅提升。因此,不同於一般認知白天是用電高峰所以電力吃緊,因太陽能發電佔比逐年提高,而夜間沒有太陽能支持,所以往往黃昏以後到晚上這段時間,對台電來說是壓力最大的時候。

此外,因為電網需要即時平衡,因此在白天太陽能發電多的時候,傳統機組例如火力發電等便需要降載,產生一個谷底,下午再逐步升載,因應黃昏以後太陽能發電大幅下滑產生的缺口。一來一往間,便產生鴨子曲線。

「如果火力機組的爬升率沒有太陽光電下降的速度快的話,就會產生我們講的鴨子曲線,如果兩個接不上,就斷掉了!」綠色經濟研究中心助研究員陳中舜受訪指出鴨子曲線對電網帶來的衝擊。

吳進忠表示,下午四點多對台電來說是壓力最大的時候,因為那時光電發電量開始大幅下降、時間越晚掉得越快,而下午四點公司行號還沒有下班,「換句話說,我們的供電先減少,但是我們的用電沒有跟著減少。」

「晚上呢…大概照目前可能的裝置容量來看,2025年晚上只有4%備轉容量率,比白天的備轉容量率5.1%還低」,梁啟源表示,太陽能越多,對於整個系統的穩定是沒有幫助的,且預料夜尖峰時段的缺電風險將比白天還高。

目標建置1500MW儲能遭批「不夠」 台電鬆口「會調整」

無論是為了穩定頻率或是進行削峰填谷解決鴨子曲線問題,在再生能源發展的框架下,儲能系統都愈顯關鍵。台電去年公布,原先規劃於2025年將建置590MW的儲能系統,提升到1000MW,其中包括160MW為台電自建、840MW將透過電力交易平台向民間採購,此外,能源局更加碼規劃地面光電結合500MW的儲能。

對於台電的儲能政策規劃,學者、業界都不以為然。梁啟源直言台電的目標建置容量,根本無法在夜尖峰時段達到安全的備轉容量,停電風險猶在。而陳中舜也說,保險來說儲能要佔再生能源發電容量的10%,但是就算如此,如果有發生雲遮、或下西北雨等突發狀況讓太陽能無法順利發電,電網是否足以承擔停電風險都還是未知數。

台灣的再生能源政策規劃,2025年太陽光電須達到20GW、風力發電目標則是6.9GW,總計約27GW,因此若要做10%的儲能裝置容量,代表至少應做到2.7GW才足夠。

長期投入太陽能發電、近幾年更進軍儲能市場的翰可能源總經理莊景名表示,目前規劃量是不夠的,他認為儲能的需求量應是太陽能發電量的1/3,也就是既然政府目標要在2025年達到20GW太陽能的話,那儲能至少要做到7GW;莊景名指出,雖然不代表就是要做到7GW的儲能系統,因為可以有不同的變相作法達成這個目標,但是對比政府現在的規劃,「我覺得政府相對是保守。」

而李威儀對於究竟要做多少儲能的數字較保守,他認為還是要從經濟的層面解釋,「要不要很高的電費去換取一年沒有任何一個小時都不會停電,還是願意被停個兩三個小時但是電費減半,其實這是全民的議題,而不是台電的議題」。不過對於目前的儲能發展,李威儀指出,儲能業者現在還面臨的挑戰包括饋線蟑螂、融資等問題,若無法解決,就算政策目標不調整,要達標也有困難。

被問及儲能究竟要做到多少才會夠?吳進忠說「沒有一定的標準」,並表示不能因為國外做10%、台灣也要做10%;就穩定電網這件事,台電目前的評估,根據2025年再生能源的併網情況,需要1000MW的儲能系統,他更指出,台灣有55-60%是穩定的工業用電,變動幅度有限,所以不是一定要達到10%。

儘管不認同儲能建置容量須達再生能源的10%,吳進忠仍鬆口表示,未來儲能的目標「會調整」,不會是現在公布的1000MW,並強調目前台電已同意併網的儲能裝置容量已超標,因此會等到這些申請量大多完成後,再公布新的需求。

電池儲能成本高 學者:抽蓄水力較好

除了目標容量遭質疑不夠因應之外,對於使用電池來進行儲能,也有學者表示質疑。陳中舜說,電池的儲能系統,應拿來做調頻或快速反應,而不是用來解做削峰填谷、解決鴨子曲線,因為成本太高。相對而言,陳中舜表示,傳統的抽蓄水力才是比較好的方法。

儲能並非新概念,以往是使用抽蓄水力來做電能的削峰填谷,吳進忠指出,抽蓄式儲能就是在離峰時段,晚上12點到隔天早上約8點這時間用電量較少,把下池的水抽到上池、也就是把多餘的電儲存起來,等到了白天用電量增加的時候,再把上池的水放下去,就可以發電了,「每天這樣操作,這是儲能系統最基本的應用」。

對於學者批評使用電池做儲能的成本不敷效益,吳進忠表示,小容量的快速變化用電池儲能為主、大容量用抽蓄儲能為主,理論上是對的,但是台灣受限於環境問題,要開發抽蓄儲能很困難,建置期程太長,因此替代方案就是電池儲能,且隨著技術進步還有電池價格下降,面對再生能源即將大量併網,因此選擇電池儲能來因應。

「不可能一個資源要解決所有的問題,可是要解決問題必須要去根據主客觀的條件跟限制做出選擇」,吳進忠解釋。

再生能源發展是邁向淨零碳排的重要政策,然而政府的穩定電網政策仍面臨各方質疑,梁啟源表示,為了因應鴨子曲線,傳統機組必須開開關關去應付「很辛苦」,也讓機組的故障機率增加,「現在可以穩地供電的傳統機組,佔整個供電比重還佔到94%,再生能源只有6%,現在就捉襟見肘,那未來到20%,不是更嚴重?晚上缺電的情況就更嚴重,要去調度就更困難,那想一想到2050年(綠能佔比)是60%到70%…」,梁啟源對於現行能源政策的擔憂顯而易見。

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