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我國再生能源電源開發與電力交易執行情形之探討

三、近年屢有供電吃緊情況,除加速落實各項開發計畫外,宜依能源配比調整滾動檢討備用容量及相關配套,並鼓勵民營業者提前建置備用供電容量,以增進供電安全 日期:111年8月 報告名稱:我國再生能源電源開發與電力交易執行情形之探討 目錄大綱:參、相關問題檢討 資料類別:專題研究 作者:凃玉枝

據台電公司公告資訊,「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。「備轉容量率」則係用來衡量每日供電可靠度之指標。

是以,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。然過高之備用(轉)容量恐淪為過度投資或產能閒置之浪費情事。爰隨著能源配比調整,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重要課題。查自101年度迄今政府核准之備用容量率目標值一值維持在15%。經查:

(一)近年尖峰負載時段供電裕度緊澀,屢發生實際備用容量率未達規劃目標,允宜加速落實各項電源計畫,俾增進供電能量及可靠度

據台電公司說明,106至110年度公司依系統裝置容量狀況規劃備用容量率依序為13.2%、14.2%、16.0%、16.1%及15.5%,惟據統計,106、107及110年度實際備用容量率皆未達公司規劃目標值,且該3個年度最低備轉容量率紀錄分別為1.72%、2.89%及3.84%,發生供電警戒狀況之天數依序為101天、29天及3天(詳表10),

另108至109年度備用容量率雖達公司規劃目標及政府核准之目標值(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,其中108年度甚至多達127天發生供電吃緊(備用容量率介於6%~10%)情況。而111年度截至3月底尚未進入夏季,卻已累計有36天發生供電吃緊狀況(詳表10),反映我國電力供應緊澀之窘境,允宜督促公民營業者加速各項電源開發計畫,俾確保供電裕度及可靠度。

(二)無法配合調度指令出力之再生能源亦納入備用容量推估值,恐無法如實反映可供調度之發電容量,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,亦納入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用容量之妥適性,並規劃儲能輔助等相關配套,俾確保供電之可靠度。

(三)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。台電公司允宜參酌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。

(四)管理辦法規定民營再生能源業者於開始售電後第5年始負擔備用容量義務,妥適性容有檢討空間,允宜研擬促進民營業者提早完成備用供電容量方案,俾增全國供電可靠度

1.依電業法規定,發電業及售電業銷售電能予其用戶時,應就其電能銷售量準備適當備用供電容量

電業法第27條第1項規定:「為確保供電穩定及安全,發電業及售電業銷售電能予其用戶時,應就其電能銷售量準備適當備用供電容量,並向電業管制機關申報。但一定裝置容量以下之再生能源發電業,不受此限。該容量除得依本法規定自設外,並得向其他發電業、自用發電設備設置者或需量反應提供者購買。」爰此,達一定裝置容量以上之再生能源發電業者及公用售電業(台電公司)售電予用戶時,即應準備適當備用供電容量。

查能源局依電業法第27條第3項規定,於106年11月21日訂頒備用供電容量管理辦法,該辦法第3條規定,負擔備用供電容量義務者應備之總供電容量數額,每年由電業管制機關計算及公告。同辦法第2條第5款有關「達成年」定義明定:「指電業管制機關審查負擔備用供電容量義務者達成總供電容量義務情形之年度,其為電業管制機關依第3條辦理公告後之第5年。」

經查能源局於110年12月30日公告115年負擔備用供電容量義務者應備之總供電容量數額,同時個別通知各再生能源發電業總供電容量義務。爰114年度(含)以前仍由台電公司獨力負擔全國備用供電容量義務,民營再生能源發電業者直至115年始需負擔備用供電容量義務。

2.於備用供電容量管理辦法中訂定延後5年負擔備用容量義務規定,妥適性容有檢討空間

按電業法第27條第1項規定意旨,係為確保供電穩定與安全,查該法並無給予民營發、售電業者暫緩或延後準備(負擔)備用供電容量義務之規定。是以,能源局逕於備用供電容量管理辦法中規定負擔備用供電容量義務之達成年度,為自管制機關公告後之第5年,與母法規定意旨未盡相符,妥適性容有檢討空間。

鑑於我國電業開放原則以再生能源先行,且我國再生能源裝置多屬具間歇性及不穩定性之風力及太陽能,無法長時間連續穩定發電,配置相應之備用容量更顯重要。爰為確保供電可靠度,主管機關允宜研謀相關配套措施與促進民營業者提前完成總供電容量義務方案,以增進全國供電可靠度。

綜上,近年尖峰時段備用容量率偏低,屢發生供電吃緊狀況,又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,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。另於備用供電容量管理辦法給予民營業者延後5年達成負擔備用容量義務之規定,妥適性容有檢討空間,允宜研謀相關配套與促進民營業者提前完成總供電容量義務方案,以增進全國供電可靠度。

表10 106至111年電力系統備用容量及電力供需狀況統計表

項 目

106年

107年

108年

109年

110年

111年

1-3月

總裝置容量(MW)

41,886.7

44,509.1

47,778.9

49,773.6

51,154.9

說明1.

行政院核定備用容量率(%)

15.0

15.0

15.0

15.0

15.0

15.0

規劃備用容量率(%)

(說明2.)

13.2

14.2

16.0

16.1

15.5

17.1

實際備用容量率(%)

9.8

10.0

16.8

16.4

13.5

說明3.

夏季月瞬間尖峰備轉容量率(%)

3.17

6.17

10.08

10.12

10.17

說明4.

備轉容量率最低日之備轉容量率(%)

1.72

2.89

6.02

10.01

3.84

6.40

供電充裕(備轉容量率≧10%)天數

53天

55天

238天

366天

320天

54天

供電吃緊(備轉容量率<10%>6%)天數

208天

281天

127天

0天

42天

36天

供電警戒(備轉容量率≦6%)天數

101天

29天

0天

0天

3天

0天

限電警戒(備轉容量90萬瓩以下)天數

3天

0天

0天

0天

0天

0天

說 明:1.「總裝置容量」各年度係依年底總裝置容量實績值填報。

2.「規劃備用容量率」-110~111年度係參考經濟部能源局「108/109年全國電力資源供需報告」填報。

3.「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111年度尖峰負載變化,預計年底界定111年度最高尖峰負載日後,檢討實際備用容量率。

4.採各年度夏季最高瞬時尖峰負載日資料(106/8/15、107/8/1、108/7/17、109/7/23、110/7/27),111年度僅統計至3月底,故111年尚無資料。

資料來源:台電公司提供,本報告整理製表。