依台電公司公開資訊網公告,「備用容量」係指系統在各發電機組正常發電情況下,可提供之最大發電容量(即系統規劃淨尖峰能力),與每年之「最高小時用電量」(即系統尖峰負載)之差額,可用來衡量每年之供電充裕度。備轉容量係指當天實際可調度之發電容量裕度,亦即系統每天之供電餘裕。「備轉容量率」則係用來衡量每日供電可靠度之指標。
故正常情況下,備用(轉)容量越高,代表電源系統供電裕度及可靠度越高。但過高之備用(轉)容量恐淪為過度投資或產能閒置之浪費情事。爰此,隨著能源配比目標調整,無法穩定發電之間歇性再生能源占比增加,妥慎規劃合宜之備用(轉)容量率以確保供電穩定可靠乃為不容輕忽之課題。謹說明如下:
(一)我國現行備用容量率為15%,惟近年夏月用電尖峰期間以維持備轉容量率10%為目標
查自101年度迄今政府核准之合理備用容量率目標值為15%,據台電公司表示:「我國訂定備用容量率目標15%與各國水準相當,以美國德州為例,其因受冰風暴襲擊致停電事故,各方皆指責係因電網備用容量不足導致事故擴大,故我國獨立電網因應極端氣後更需準備充裕備用容量,另依我國過去經驗,以備用容量率15%作為電源開發規劃目標可確保長期供電穩定。」惟據台電公司109至111年度預算書(案)揭示,夏月用電尖峰期間,將以系統備轉容量率維持10%左右為目標。
(二)近年用電尖峰期間備轉容量率偏低,尖峰負載時段供電裕度緊澀
台電公司將供電裕度分為5級:1.供電充裕:備轉容量率≧10%;2.供電吃緊:備轉容量率介於10%~6%之間;3.供電警戒:備轉容量率≦6%;4.限電警戒:備轉容量90萬瓩以下;5.限電準備:備轉容量50萬瓩以下。
據台電公司統計,105至109年度實際備用容量率分別為10.4%、9.8%、10.0%、16.8%及16.4%。同期間夏季月瞬間尖峰備轉容量率為:3.41%、3.17%、6.17%、10.08%及10.12%。同期間備轉容量率最低日分別降至1.64%、1.72%、2.89%、6.02%、10.01%;110年1至7月備轉容量率最低紀錄為3.84%(詳表1)。
以上顯示105至107年度備用容量率未達目標值,108至109年度備用容量率雖達政府核准之目標值(15%),惟夏季月瞬間尖峰備轉容量及最低日之備轉容量率均低於目標值,甚至發生供電吃緊(6%~10%)情況,反映夏季用電高峰期電力供應緊澀之窘境。
(三)無法配合調度指令出力之再生能源亦納入備轉容量推估值,恐無法如實反映可供調度之發電容量,可靠度容有疑慮,允宜規劃妥適之配套
據台電公司說明,備轉容量係指排除已規劃大修之機組後,各旬剩餘可發電機組(包括核能、火力、再生能源等)之供電能力總和扣除預估尖峰負載。顯示該公司於推估備轉容量時,亦將無法配合指令調度之間歇性再生能源納入計算。
惟風力、太陽能及慣常水力等再生能源之發電出力,分別受限於風力、日光強弱及水量豐枯等條件,無法配合人力調度指令增加發電出力,例如入夜後之太陽光電裝置、風力不足之風電裝置均無法發電出力,爰將風力及太陽能等間歇性能源之裝置容量計入備轉容量,恐無法如實反映實際可供調度之發電機組容量,影響其尖峰負載期間之供電可靠度與穩定度,允宜審慎評估將再生能源納入備轉容量之妥適性,並規劃儲能輔助等相關配套,俾確保供電之可靠度。
(四)我國再生能源發展以風力及太陽能為主軸,均屬間歇性能源,允宜配合能源配比調整,滾動檢討備用容量率
查我國再生能源發展計畫係以風力及太陽能為兩大主軸,均為無法配合調度指令增加出力之間歇性能源。
據台電統計,我國電力需求特性,每日約有兩個尖峰負載值,通常第一個尖峰值發生在中午時段,第二個尖峰值則發生在晚上時段,實際發生時間受當天氣溫影響。按中午尖峰負載時段,亦為太陽能供電能力最大之時段,故再生能源尚能供給調度,然太陽下山後,太陽能供電能力受限,致無法於第二個尖峰負載時段提供助益,至風力出力則受季節與當下風力強弱而定。爰為確保電源系統供電穩定,此等再生能源除須搭配儲能輔助設施外,亦須建置相應容量之其他可供調度電源機組支援備用,以確保穩定供電。
查經濟部能源局108/109年度全國電力資源供需報告「108至116年逐年備用容量率目標規劃表」揭示,116年尖峰負載將達4,133萬瓩、淨尖峰能力4,959萬瓩,備用容量率為19.9%,似已配合再生能源發展目標調整備用容量率。爰此,台電公司允宜參酌前開備用容量率目標及能源配比變化,滾動檢討備用容量率之妥適性。
綜上,備用(轉)容量率攸關電力系統供電裕度與可靠度,近年尖峰時段備用容量率偏低,況且將無法配合調度指令出力之再生能源納入備用容量規劃,恐無法如實反映供電裕度,妥適性容有檢討空間,允宜配合能源配比調整及電源特性重新檢視備用容量率之妥適性。
表1 105至110年7月底台電系統備用容量一覽表
項 目
105年
106年
107年
108年
109年
110年1-7月
主管機關核定備用容量率(%)
15.0
15.0
15.0
15.0
15.0
15.0
規劃備用容量率(%)
9.2
13.2
14.2
16.0
16.1
15.5
總裝置容量(MW)
42,132.5
41,886.7
44,509.1
47,778.9
49,773.6
53,797.5
系統淨尖峰能力(MW)
39,604.8
39,817.4
40,751.0
43,292.0
43,914.8
說明4
系統尖峰負載(MW)
35,863.7
36,258.8
37,056.9
37,067.1
37,714.6
說明4
備用容量(MW)
3,741.1
3,558.6
3,694.1
6,224.9
6,200.2
說明4
實際備用容量率
10.4
9.8
10.0
16.8
16.4
說明4
備轉容量率最低日之備轉容量率
1.64
1.72
2.89
6.02
10.01
3.84
備轉容量率最高日之備轉容量率
17.86
13.76
13.79
26.86
17.22
16.62
夏季月瞬間尖峰負載(MW) (說明5)
36,199.1
36,452.8
37,350.9
37,383.4
38,020.1
38,844.2
夏季月瞬間尖峰備轉容量率(%)(說明5)
3.41
3.17
6.17
10.08
10.12
10.17
說 明:1.規劃備用容量率:105~107年度係依前一年度長期電源開發方案預估值填報;108~110年度係參考經濟部能源局「107年全國電力資源供需報告」填報。其中106-108年度備用容量率相關計算,均已扣除核一廠之供電能力。
2.總裝置容量:105~109年度係該年底總裝置容量實績值,110年度係依前一年度長期電源開發方案預估值填報。
3.系統淨尖峰能力:105~109年度係該年度尖峰實績值。
4.「系統淨尖峰能力」、「系統尖峰負載」、「備用容量」及「實際備用容量率」需視系統當年度最高尖峰負載日界定後,方進行統整計算,一年僅一數值,台電公司將持續觀察110年度尖峰負載變化,預計年底界定110年度最高尖峰負載日後,檢討實際備用容量率。
5.採各年度夏季最高瞬時尖峰負載日資料(105/7/28、106/8/15、07/8/1、108/7/17、109/7/23、110/7/27) 。
6.因每日均有備轉容量率,故提供當年度備轉容量率最低日及最高日 (假日除外)之數值,另110年採1~7月期間。
7.109年以前夏季尖峰用電量為每年6至9月售電量加總,110年為6、7月加總。
資料來源:台電公司提供。 (分機:8656 凃玉枝)
